基于改进超螺旋算法的永磁同步电机快速积分终端滑模速度控制
2023-10-07南宇洋朱其新刘红俐朱永红
机床与液压 2023年17期
关键词:设计
南宇洋,朱其新,2,刘红俐,朱永红
(1.苏州科技大学机械工程学院,江苏苏州 215009;2.苏州科技大学江苏省建筑智慧节能重点实验室,江苏苏州 215009;3.景德镇陶瓷大学机电工程学院,江西景德镇 333001)
0 前言
永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)具有结构简单、运行可靠、体积小、质量轻等特点,随着近年来永磁材料的发展以及永磁电机技术的完善,永磁同步电机在各个领域用途广泛。不过永磁同步电机是一个强耦合、非线性的系统[1-3],对内部参数扰动和外部干扰极其敏感,因此传统的线性控制方法很难取得满意的控制效果。
滑模控制(Sliding Mode Control,SMC)是一种变结构控制,不同于传统的线性控制,它拥有非线性、对扰动具有强鲁棒性的特点[4],非常适合用在永磁同步电机的控制上,是当今的研究热点。滑模控制的设计中滑模面的设计通常为第一步。早期的线性滑模面[5]使得系统状态满足渐进收敛,之后ZAK[6]提出了终端因子,进而提出了终端滑模面,把渐进收敛发展到有限时间收敛,到后来的非奇异终端滑模面[7]对终端滑模面的奇异性进行修正,以及最近提出来的积分终端滑模面[8],在保留了终端滑模面的特点后加入积分滑模面改善了稳态误差。此外全局鲁棒滑模面[9]使得系统状态从一开始就在滑模面上,使得全局鲁棒成为可能。
不过SMC控制最大的问题就是抖振问题[10]。为了解决这个问题,国内外学者进行了大量的研究,归纳起来,主要有以下几种方法:第一种方法是用边界层法去抖振,边界层方法抑制抖振主要是在滑模面设置一个边界从而减小抖振,但是却降低了鲁棒性[11];……
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