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基于分数阶二阶滑模的PMSM转速控制*

2021-05-28任金霞杜增正

组合机床与自动化加工技术 2021年5期

任金霞,王 瑞,杜增正

(江西理工大学电气工程与自动化学院,江西 赣州 341000)

0 引言

永磁同步电动机(PMSM)由于其高效率、低惯性和高扭矩惯量比等高性能特性而在工业应用中得到广泛应用。在许多应用中,PMSM的快速响应和高精度转速控制是一个具有挑战性的领域。PMSM容易受到外部扰动和自身参数变化等不确定性影响,当系统受到扰动时,传统的PI控制难以达到令人满意的控制效果。对于永磁同步电机易受外界环境和自身参数变化影响的问题,采用滑模控制能够取得良好的控制效果。滑模控制对扰动的敏感度较低,响应速度快,因此能够提高控制精度,使系统具有较强的鲁棒性,但是存在抖振问题。二阶滑模既保留传统一阶滑模的优良特性,能够使滑模面在有限时间内趋于0,同时能够减小系统的抖振。文献[1]中针对永磁同步电机控制的电流环设计了一种二阶终端滑模控制器,使电机的电流和速度稳态得到了降低,能有效地抑制抖振。文献[2]针对永磁同步电机的转矩变化问题提出了一种二阶滑模转速控制器,能够削弱转矩抖振,提高系统的稳态性能。

近年来学者们研究发现分数阶系统在一定程度上的控制性能要优于整数阶系统。分数阶控制系统对信号具有记忆性,它比传统的PID控制多了两个可变的自由度,微积分的阶次不再仅限于整数,而是可以为分数。因此,在控制系统中可以灵活选择系统的微积分阶次,使系统达到最优控制。……

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