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PMSM伺服系统的自适应反步滑模控制器设计

2019-09-10孙筱菲于海生于金鹏刘旭东

关键词:滑模永磁同步电机

孙筱菲 于海生 于金鹏 刘旭东

摘要:针对负载转矩未知的永磁同步电机伺服系统的控制问题,本文提出了一种改进的自适应反步滑模位置跟踪控制方法。根据反步递推原理,选取合理的Lyapunov函数和虚拟控制变量,得到一个新的负载转矩自适应估计方法。该方法采用负载转矩自适应律近似一个非线性的降阶扰动观测器,使负载转矩估计值能够快速准确地收敛到期望值。通过将自适应反步法与自适应滑模控制结合,增强了系统的抗干扰性能,采用的自适应滑模趋近律很好地削弱了系统抖振。利用Lyapunov稳定性定理,证明了系统的全局渐近稳定性,最后在LINKSRT实验平台上对本文提出的控制方案进行实验验证。实验结果表明,该方法很好地实现了永磁同步电机控制系统的快速渐近位置跟踪控制,具有良好的抗负载扰动性能,控制方案有效实用。

关键词:永磁同步电机; 自适应反步; 滑模; 位置跟踪控制

中图分类号: TP273+ .3; TM341文献标识码: A

文章编号: 10069798(2019)01002205; DOI: 10.13306/j.10069798.2019.01.004

6结束语

本文采用一种改进的自适应反步滑模方法实现永磁同步电机系统的位置跟踪控制,提出负载转矩自适应律近似为一个非线性的降阶扰动观测器,实现了对外部负载的准确快速的在线估计,且其准确性不易受到电机参数和外部环境的影响。通过将自适应反步法与自适应滑模控制方法相结合,增强了系统的抗干扰性,削弱了系统抖振,获得良好的控制效果,最后通过永磁同步电机实验平台对提出的控制方案进行了实验验证。实验结果表明该设计实现了良好的位置跟踪控制,具有很好的抗负载扰动能力。

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