基于ISTSMC和改进EKFSMO的PMSM无传感器矢量控制

作     者：周立 李京明 刘一鸣 ZHOU Li;LI Jingming;LIU Yiming

作者机构：辽宁工程技术大学电气与控制工程学院葫芦岛125105 北京工业大学信息学部北京100124 

出 版 物：《电气工程学报》 (Journal of Electrical Engineering)

年 卷 期：2024年第19卷第1期

页      面：177-186页

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51177067) 

主　　题：矢量控制 永磁同步电机 积分超螺旋滑模控制 扩展卡尔曼滤波 

摘      要：在采用内环矢量控制(Field orientation control,FOC)和外环经典比例积分(Proportional integral,PI)控制的永磁同步电机(Permanent magnet synchronous motor,PMSM)驱动系统中,容易出现外部扰动检测精度低、抖振、速度环超调大等不确定性缺陷。为了解决PI控制的抖振缺点,提高系统抗干扰性,提出了一种积分超螺旋滑模控制(Integral super twisting sliding mode controller,ISTSMC)。为了实现无位置传感器控制以及电机转速与位置的在线估计,采用基于扩展卡尔曼滤波(Extended Kalmanfilter,EKF)的滑模观测器,并且设计了一种分段正弦型函数代替传统的基于sgn函数的滑模观测器降低抖振现象。在Matlab/Simulink仿真下,分析了该系统在各种故障扰动、反转运行和负载扰动下的速度响应和检测精度能力。结果证明了所提系统的可行性以及优越的动态性能。