周腊吾，严 伟，匡江传

(湖南大学，湖南长沙 410082)

0 引 言

永磁同步电动机(以下简称PMSM)因其高功率密度、高转矩电流比、低损耗等优点［1］而被广泛应用于高精度数控机床、印刷、机器人等位置控制系统中;然而作为一个典型的非线性复杂控制对象，其模型具有多变量耦合等特点;系统自身控制参数变化及负载未知变化会影响系统控制精度，要实现对电机高精度的位置控制，必须消除此干扰。

常规控制方法一般采用PID控制［2］，其算法简单、易于实现，能满足一定范围内的控制要求，但其克服自身及系统外部扰动性能方面较弱，控制精度不高。复杂控制方法有逆系统控制［3－4］、自适应控制［5－6］和滑模控制［7－8］等方法，都需已知被控对象模型和扰动模型，且对参数依赖性强、系统鲁棒性差。智能控制［9－10］无需知道被控对象的精确模型，对系统扰动鲁棒性好，但算法复杂、控制系统成本较高。

本文提出了一种PMSM变结构自抗扰位置伺服控制系统。将变结构控制(VSC)引入到位置自抗扰控制器(ADRC)的设计中，通过对控制器中扩张状态观测器(ESO)和非线性状态误差反馈控制律(NLSEF)的变结构改进，既保持了原控制器特点，又减少了可调参数，并改善了系统控制性能;结合位置环、转速环和电流环，设计了一种新的变结构自抗扰位置控制器，在保证系统动态性能的同时，提高了系统鲁棒性。仿真结果表明，改进后的系统具有响应速度迅速、无超调、稳态精度高，对负载及系统扰动鲁棒性强的特点。……