张海洋，李继方，熊军华，尹 俊，李 雪

(华北水利水电大学 电力学院，河南 郑州 450045)

0 引 言

永磁同步电机(PMSM)具有体积小、结构简单、转矩惯量比高、功率密度大等优点，在航空航天、数控机床、机械加工及柔性制造等调速系统中得到了广泛应用[1]。在PMSM控制系统中，当速度环控制器采用传统的PI控制器时，无法兼顾超调量与响应快速性的要求。此外，PMSM系统在实际运行过程中，会受到负载转矩变化、电机参数变化等扰动因素的影响，使转速产生波动。因此，转速的跟随性能和系统的抗负载扰动能力较差，严重影响了系统的稳态和动态性能。

为减小转速的超调，提高转速的跟随性能和系统的抗扰动性能，国内外学者提出了很多方法。文献[2-3]提出采用IP速度控制器代替PI速度控制器减小转速的超调。仿真和试验结果验证了IP速度控制器在减小转速超调和提高转速跟随性能上的有效性。文献[4]针对位置伺服系统中响应超调和快速之间的矛盾，提出了反馈微分和前馈微分自适应控制的方法。此外，文献[5]提出变结构PI控制的方式减小转速的超调。然而，这些方法虽然可以减小转速的超调，提高转速的跟随性能，但不能有效改善系统的抗扰动性能。目前，通常采用复合控制的思想，对速度环控制器进行改进，同时设计观测器对负载转矩或扰动进行观测并加以补偿，实现减小转速超调、提高转速跟随性能和系统抗扰动能力的目的。文献[6]提出采用复合控制的方法，对速度环采用基于新型趋近律的滑模速度控制器，同时设计了扩张滑模负载转矩观测器对负载转矩进行实时观测，减小负载转矩变化对系统性能的影响。……