基于高阶滑模观测器的永磁同步电机无差拍预测电流控制

为了提高永磁同步电机速度和电流跟踪精度等控制性能,本文提出了 一种基于高阶滑模观测器的永磁同步电机无差拍预测电流控制方法.首先,将参数变化和外部负载变化视为集总扰动,建立内置式永磁同步电机的数学模型.然后,构造了两个三阶超螺旋滑模观测器来分别估计速度和电流回路中的集总扰动,并将估计出的扰动前馈到对应的控制器中进行补偿,以提高系统的鲁棒性和跟踪精度.此外,转速环采用了一种改进的滑模趋近律,以降低控制信号中的抖振和缩短系统状态到达滑模面所需的时间.最后,将所设计的方法在内置式永磁同步电机实验平台进行验证,并与传统的无差拍预测电流控制和指数趋近律滑模速度控制器进行了对比,实验结果表明了算法的有效性和...

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Bibliographic Details
Published in控制理论与应用 Vol. 40; no. 11; pp. 1990 - 1998
Main Authors 徐睿琦, 张昆鹏, 林欣魄, 孔德山, 刘壮, 刘健行
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 哈尔滨工业大学航天学院,黑龙江哈尔滨 150001%国网黑龙江省电力有限公司伊春供电公司黑龙江伊春 153000 01.11.2023
Subjects
PMSM
高阶滑模观测器
滑模控制
high-order sliding mode observer
sliding mode control
永磁同步电机
无差拍预测电流控制
deadbeat predictive current control
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ISSN1000-8152
DOI10.7641/CTA.2023.20476

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Summary:为了提高永磁同步电机速度和电流跟踪精度等控制性能,本文提出了 一种基于高阶滑模观测器的永磁同步电机无差拍预测电流控制方法.首先,将参数变化和外部负载变化视为集总扰动,建立内置式永磁同步电机的数学模型.然后,构造了两个三阶超螺旋滑模观测器来分别估计速度和电流回路中的集总扰动,并将估计出的扰动前馈到对应的控制器中进行补偿,以提高系统的鲁棒性和跟踪精度.此外,转速环采用了一种改进的滑模趋近律,以降低控制信号中的抖振和缩短系统状态到达滑模面所需的时间.最后,将所设计的方法在内置式永磁同步电机实验平台进行验证,并与传统的无差拍预测电流控制和指数趋近律滑模速度控制器进行了对比,实验结果表明了算法的有效性和优越性.
ISSN:1000-8152
DOI:10.7641/CTA.2023.20476