李智鹤,刘曰涛,贺 磊,于长松,姜佩岑

(山东理工大学机械工程学院,淄博 255049)

0 引言

永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)由于功率密度大、损耗低、可靠性高、结构简单等优点而广泛应用于民用、军事和航空等领域[1]。PMSM作为一种多变量、强耦合、非线性、变参数的复杂对象,在其内部参数发生变化或受到外界扰动过大的情况下,采用PI控制策略进行调速存在控制精度低等问题很难满足PMSM高性能控制要求[2]。

为提高PMSM的控制性能,国内外学者在PMSM控制策略上做了大量研究,目前研究的控制策略包括自适应控制、神经网络控制、自抗扰技术、滑模控制等,这些控制策略有效提高了PMSM调速系统的动态性能[3-6]。其中滑模控制策略因具有对系统外部扰动与内部参数的变化不敏感、响应速度快、鲁棒性强以及容易调参等优势,被广泛运用到电机的调速系统中[7]。李政等[8]采取积分型滑模变结构控制器与负载转矩观测器相结合的方法设计PMSM的调速系统,其设计方法具有较强的鲁棒性。淡宁等[9]在高阶滑模控制的基础上,运用快速扭曲算法和扰动观测器结合的控制策略,明显削弱系统抖振,但实际应用中很难实现。MO等[10]根据模糊控制原理设计了模糊趋近律,结合积分滑模面,调速系统具有较好的响应速度和较小的超调量。WANG等[11]提出分段函数构造改进的指数趋近律,并利用降维扰动观测器来补偿外部负载转矩的影响,有效提高了PMSM调速控制系统的鲁棒性能。谭光兴等[12]在分析PMSM调速系统扰动值的基础上,设计滑模积分变结构与扰动观测器结合的控制方法,增强系统的动态性能。……