张　虎，　朱晓虹，　孙明山

(1. 苏州高等职业技术学校，江苏 苏州　215009；2. 南京工业大学 电气工程与控制科学学院，江苏 南京　211816；3. 中科院苏州生物医学工程技术研究所，江苏 苏州　215163)



带有负载转矩观测器的PMSM自适应反步控制

张虎1，朱晓虹2,3，孙明山3

(1. 苏州高等职业技术学校，江苏 苏州215009；2. 南京工业大学 电气工程与控制科学学院，江苏 南京211816；3. 中科院苏州生物医学工程技术研究所，江苏 苏州215163)

摘要：针对永磁同步电机(PMSM)的非线性特点，引入了反步控制方法。该方法设计过程简单，且能够实现PMSM控制系统的完全解耦，控制效果明显优于传统的PI控制方法。考虑到在电机运行过程中电阻易受温度变化而改变阻值，提出了自适应方法与反步法相结合的控制策略，克服了参数改变对系统稳定性能的影响。设计了一套负载转矩滑模观测器来降低负载实变对速度的影响，将辨识的转矩引入电流环控制中实现电流的前馈补偿。仿真结果表明，自适应反步控制与负载观测器相结合能够有效提高控制系统的动态响应速度，使系统具有较强的鲁棒性。

关键词：永磁同步电机(PMSM)； 反步控制； 自适应控制； 负载转矩观测器

0引言

永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor， PMSM)具有结构简单、体积小、运行可靠、功率因数高、力矩惯量比大、损耗小等优点，由其构成的控制系统被广泛用于航空航天器、进攻武器系统、数控机床、电梯、信息系统等[1]。然而，由于PMSM是一个多变量、强耦合、非线性的复杂对象[2-3]，通常使用矢量控制方法对其进行解耦控制，而矢量控制系统的传统PI控制器抗扰动能力较弱，所以为了解决一般的线性控制方法效果不够理想的问题，采用非线性控制方法。……