基于改进型超螺旋滑模线性自抗扰的永磁同步电机速度控制研究

作     者：马雨新 雷子奇 顾萍萍 张为 秦海鸿 赵朝会 

作者机构：上海电机学院电气学院 南京航空航天大学自动化学院 

出 版 物：《电机与控制应用》 (Electric Machines & Control Application)

年 卷 期：2024年第09期

页      面：103-112页

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0802[工学-机械工程] 0835[工学-软件工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金(51677089)~~ 

主　　题：永磁同步电机 线性自抗扰控制 超螺旋滑模 线性扩张状态观测器 

摘      要：为提升永磁同步电机调速系统中的动态响应性能和抗扰性能，提出了一种改进型超螺旋滑模线性自抗扰控制(STSM-LADRC)策略。该策略利用滑模变结构原理对LADRC中的线性扩张状态观测器(LESO)和线性状态误差反馈(LSEF)控制律进行优化。首先，设计了STSM-LESO,采用STSM控制算法对LADRC中的LESO进行改进，以提高观测器观测性能从而增强控制器的抗干扰能力；其次，利用STSM控制算法代替原有的LSEF控制律，提高控制器的动态响应性能，同时使用tanh函数替换超螺旋滑模算法中的sign函数进一步削弱滑模固有抖振，提高系统的稳定性；然后，使用李雅普诺夫理论对所提控制策略进行稳定性分析；最后，基于Matlab/Simulink仿真平台进行验证。仿真结果表明，与传统的LADRC和其他控制器相比，所提控制策略具备更好的动态响应性能和抗扰性能。