李盛辉，孙振兴

(1. 南京理工大学紫金学院，南京市，210023； 2. 南京工业大学电气工程与控制科学学院，南京市，211816)

0 引言

永磁同步电机(PMSM)具有结构简单，功率因数高，高效率，较宽的运行区间和较低的维护成本等优点[1-5]。目前被广泛应用于农业现代化系统的各个方面，如无人喷洒车辆、农业采摘机器人，流量控制阀等[6-9]。

直接转矩控制(DTC)最早被提出应用于感应电机驱动器。现在直接转矩控制也适用于永磁同步电机。与矢量控制相比，直接转矩控制的转矩响应较快，所需参数较少，不需要转子位置检测等[10-12]。直接转矩控制需要两个参考量：转矩和定子磁链的幅值。这两个参考量都和电流矢量，永磁磁链和电机电感有着复杂的关系。由于灌溉作业系统非线性、大惯性和时滞性等问题，以及PMSM伺服系统实际上是一个强耦合、非线性的系统问题。

永磁同步电机伺服系统中存在的周期性扰动使电机出现转矩脉动，进而使转速出现稳态波动，影响伺服系统的稳态精度，使永磁同步电机对于电磁转矩的控制受到限制[13-16]。此外，永磁同步电机总是面临不同类型的扰动，例如摩擦力，负载扰动，未建模动态和周期性的转矩扰动等。基于线性反馈的控制方法，例如传统的比例积分(PI)控制，对于这些扰动不能主动地抑制。现已提出了多种扰动观测器，例如扰动观测器(DOB)，扩展状态观测器(ESO)，广义比例积分观测器(GPIO)，未知输入观测器(UIO)等[17]。

在电机运行中，出现的周期性扰动会使得负载侧出现振动，为了解决这个问题，需要对转矩脉动进行抑制，也就是对正弦扰动(周期性扰动)进行抑制。……