基于非线性动力学模型的PMLSM自适应趋近律滑模位置控制

作     者：金鸿雁 马阔 雷滋稼 

作者机构：沈阳工业大学电气工程学院 

出 版 物：《电机与控制学报》 (Electric Machines and Control)

年 卷 期：2024年

核心收录：

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

基　　金：辽宁省博士科研启动基金计划项目(2022-BS-177) 辽宁省教育厅基本科研面上项目(LJKMZ20220473) 

主　　题：永磁直线同步电动机 非线性动力学 自适应趋近律 滑模扰动观测器 

摘      要：针对摩擦力、定位力、参数失配和外部扰动等不确定性因素影响永磁直线同步电动机（PMLSM）位置跟踪性能的问题，提出基于非线性动力学模型的自适应趋近律滑模控制（ARLSMC）方法。由于定位力和摩擦力是系统中主要的非线性动力学因素，且其模型参数会随PMLSM动子位置而变化，因此，设计基于非均匀有理B样条（NURBS）函数的精确模型，为电机控制系统设计提供模型基础。其次，设计ARLSMC方法抑制不确定性因素对系统的影响，ARLSMC中所采用的自适应趋近律可以随位置误差大小实时变化，能够在提高收敛速度的同时减小系统抖振，提高位置跟踪精度。为进一步增强系统对于不确定性的鲁棒性，设计滑模扰动观测器（SMDO）实时估计扰动值并将估计值前馈补偿到ARLSMC的控制律。最后，通过仿真和实验验证本文方法在提高PMLSM伺服系统的位置跟踪性能和鲁棒性能方面的可行性和有效性。