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。