□ 魏学良 □ 汤廷孝 □ 邓益民

宁波大学 机械工程与力学学院 浙江宁波 315211

1 研究背景

近年来,永磁同步电机因效率高、质量小、功率密度高、可靠性高等优点,在智能装备、新能源汽车、机器人等多个领域得到广泛应用[1-2]。永磁同步电机速度控制回路由内环电流环、外环速度环组成,内、外环通常采用比例积分控制。传统比例积分控制器参数适应性差,当控制对象工况发生变化时,为保证控制系统品质,常需要重新调整控制器参数[3]。面对多变量、强耦合、电磁关系复杂的永磁同步电机非线性系统,当系统受到不确定的内外干扰时,比例积分控制难以达到较好的抗干扰性能。因此,对永磁同步电机控制系统而言,要求提升系统的抗干扰能力。

针对比例积分控制存在的缺陷,韩京清[4-5]对控制理论进行深入研究,提出自抗扰控制。自抗扰控制能对系统的内外干扰进行实时观测和补偿,具有较强的抗干扰能力和良好的控制性能,被广泛应用。文献[6]针对无刷直流电机强耦合时比例积分控制难以满足系统动态性能要求等问题,将自抗扰控制策略引入速度环控制回路。仿真结果表明,自抗扰控制具有无超调、运行平稳、鲁棒性好的优点。文献[7]将自抗扰控制应用于电动汽车航向跟踪控制,验证了自抗扰控制不依赖被控对象模型、抗干扰能力强、适用范围广等优点。文献[8]将自抗扰控制应用于船舶路径跟踪,解决了船舶路径跟踪时横向漂移、内部不确定、外界干扰等问题。……