基于负载转矩观测器的永磁同步电动机模糊滑模控制
2015-01-13杨渭滨吕帅帅
微特电机 2015年12期
关键词:设计
杨渭滨,吕帅帅
(西北工业大学,西安710072)
0 引 言
永磁同步电动机具有结构紧凑、功率密度高、高气隙磁通和高转矩惯量比等特点,在各行业中得到广泛应用。但是永磁同步电动机是一个非线性、强耦合的复杂系统,对于高精度伺服控制,传统的PI控制已经远远不能满足要求。对于永磁同步电动机目前存在的问题,学者们提出了许多先进的非线性控制算法,比如模糊控制、反推控制、滑模控制、自适应控制及迭代控制等[1-2]。
电机的负载转矩是变化并且无法精确测量的非电物理量,它对电机转速波动产生很大的影响。因此,在控制过程中,对负载扰动的估计和反馈有重要的现实意义。
滑模变结构控制(以下简称SMC)和模糊控制以下简称FLC)对外界的干扰及其系统的参数不确定性均有较强的鲁棒性。文献[3]将滑模控制应用到永磁同步电动机控制系统,控制结果无超调且具有较好的鲁棒性;文献[4]利用具有消抖作用的高阶滑模控制算法,提出一种永磁同步电动机的高阶滑模控制策略,该方法在一定程度上消除了传统滑模控制中固有的抖振问题,但是没有对负载变化做出相应的处理;文献[5]设计了一种非奇异高阶终端滑模观测器来消除系统的抖动,具有比较好的效果,但是设计参数过多,并且参数选取设计较为复杂,不便于工程应用;文献[6]针对永磁同步电动机的非线性摩擦设计了自适应模糊逻辑控制器,有效地抑制了非线性摩擦带来的干扰;文献[7]实现了模糊预补偿PI 速度调节,经DSP 试验表明了该方法的有效性,但是仍然没有考虑到对负载的变化进行补偿。……
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