卢正明

摘 要：本文主要讲述PMSM数学模型，并用滑模变结构控制方法构建控制系统的速度调节器，并对电流环采用PI算法，可精确控制定子电流。之后通过MATLAB建立PMSM控制系统的模型，仿真结果证明了滑模变结构控制可行性和优越性。

关键词：PMSM；滑模变结构控制； MATLAB；矢量控制

0 引言

传统PID控制在交流永磁同步电机控制中被广泛使用，但由于算法本身对电机本体参数的依赖，使得其鲁棒性较差。近年来，滑模变结构控制受到越来越多重视，由于滑模系统的动态品质与参数和扰动无关，由开关面的参数决定，所以具有很好的鲁棒控制性[1]。

1 PMSM数学模型

本文永磁同步电机选取三相星型定子绕组的连接模式，假定反电动势正弦和其铁损忽略不计，参考模型可如下：

ud，uq，id，iq，Ld，Lq，ψd，ψq分别为d，q轴定子电压，电流，电感，磁链；Rs为定子电阻；ψf为转子上的永磁体产生的磁链；TL为负载转矩；Te电磁转矩；B为粘性摩擦因数；J为转子的转动惯量，P为电机的极对数，ω为转子的机械角速度 [2] 。

2 SMC介绍

SMC是把任一点出发的状态轨迹引到滑模面，并保证系统滑模面上的运动渐近稳定，其特点为控制结构系统不固定，但在有目的地改变当前系统状态的动态过程。

定义滑模系统满足 ；一般来说，初始状态x（0）不一定在该区域内，此时要求系统的运动要趋于切换面S = 0，即满足可达性条件；当滑动模式运行时，系统路径总是在开关表面的滑模区域，且沿切换面S（x） = 0的滑模运动；此时滑模运动的微分方程取决于

。显而易见，切换函数S（x）及其参数的选择决定了滑模运动动态品质。……