左月飞　符　慧　刘　闯　张　捷　胡　烨

(南京航空航天大学自动化学院　南京　210016)



考虑转速滤波的永磁同步电动机转速伺服系统改进型自抗扰控制器

左月飞符慧刘闯张捷胡烨

(南京航空航天大学自动化学院南京210016)

摘要在永磁同步电动机伺服系统中，通常根据位置信号采用M法计算转速。由于位置信号存在量化误差等原因，计算转速存在测量噪声，因此常将滤波后的转速作为反馈。在传统的转速一阶自抗扰控制系统中，自抗扰控制器的设计过程并未考虑转速滤波环节的影响，这将使系统性能受滤波时间常数的影响。提出一种考虑反馈转速滤波环节的改进型自抗扰控制器，将滤波后的转速扩张为一个新状态量，利用三阶线性扩张状态观测器估计滤波之前的转速量，并将其作为反馈。实验结果表明，改进型自抗扰控制系统具有较好的控制性能。

关键词：永磁同步电动机自抗扰控制转速计算测量噪声滤波器扩张状态观测器

0引言

永磁同步电动机(Permanent Magnet Synchrounous Motor，PMSM)以其高功率/重量比、高转矩/惯量比、高效率和具有一定鲁棒性等优点逐渐取代直流电机和其他电励磁的电动机，在中小功率高精度转速伺服系统中被广泛应用。在航空航天、机器人、数控机床等领域，通常要求电动机转速伺服系统具有快速准确的响应，且受到外界扰动后能够快速恢复。传统的线性PI控制难以满足高性能的要求。

随着永磁同步电动机非线性控制理论的发展，多种先进的复杂控制策略如自适应控制[1，2]、模糊控制[3]、滑模变结构控制[4，5]等被应用于转速伺服系统。……