永磁同步电机自抗扰反步控制.pdf

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1、。啤ⅢfP，励g加P州噜口耐铆腑口f蛔西计算机工程与应用2012，48(3)209永磁同步电机自抗扰反步控制薛树功，瞿成明，魏利胜XUEShugong，QUChengming，WElLisheng安徽工程大学安徽省电气传动与控制重点实验室，安徽芜湖24loooAnhuiProVincialKeyLabo豫to叫ofEle喇c柚dC伽nDl，AnhuiPolytechmcUniversi咄WIlllII’Anhui241000，Chi施XUEShugong’QUChengming，WEILisheng．ActiVedistIIrba

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5、ctioncon臼ol；compoundcontr01摘要：为实现永磁同步电机的高性能控制，提出一种复合控制策略．在永磁同步电机矢量控制基础上，设计反步控制器用于电流环控制，得到同步旋转坐标系下定子电压，并能保证系统全局稳定。设计结构优化的线性自抗扰控制器用于速度环控制，提高系统抗干扰能力．采用二阶环节平滑速度指令，实现转速无超调。仿真结果表明该控制策略较传统PI控制具有转速适应范围广．无超调、抗扰动性能强等优点．关键词：永磁同步电机；反步控制；自抗扰控制；复合控制DOI：lO．377明．is轴．1002．8331．2012．03

6、．062文章编号：1002—833l(2012)03．0209．03文献标识码：A中图分类号：1M351；TPl3l引言永磁同步电机(Pem柚朗tMa鲫ets”chronollsMotor，PMsM)具有结构紧凑、高气隙磁通、高功率密度和高转矩惯性比等优点，在高性能运动控制领域获得广泛应用”J。由于PMsM是一个多变量、强耦合、非线性的复杂对象，为提高系统动态性能并简化控制系统，通常采用转速、电流双闭环结构的矢量控制方法。传统PI控制器抗参数摄动和负载扰动等方面的性能并不理想，同时对于宽调速范围，它无法同时满足响应速度快和稳态精度

7、高的要求n，。随着控制理论的发展，各种非线性控制方案相继出现，并取得了一些成果，如滑模控制”】、反步控制降”、无源控制mt、自抗扰控制m、智能控制m一等。各种控制策略都有其自身优点，同时也存在一些不足。将各种控制方法相互结合研究是一种非常有效的的解决方式，这样可以弥补仅靠一种控制方法的不足。从而提高整个系统的控制性能。反步控制将复杂的非线性系统分解成不超过系统阶次的子系统，以递推的方式构造Lyapunov函数，并推导出控制律。该方法以保证系统一致渐进稳定为原则，能够保证整个系统的全局稳定，存在的问题是控制器基于控制对象数学模型设计

8、，抗参数变化和负载扰动的性能还不够理想。自抗扰控制是韩京清研究员提出的不依赖被控对象精确模型的、新型实用的数字控制技术m。该控制器可以对系统运行时内外扰动进行实时估计和补偿，控制对象参数发生变化或受到不确定扰动时都能取得良好的控制效果，但其可调参数