基于擾動觀測器的PMSM滑模控制*

譚光興，蘇榮鍵，岑滿偉

(廣西科技大學電氣與信息工程學院，柳州 545616)

0 引言

永磁同步電機之所以被廣泛運用在交流伺服系統中，是因為其結構簡便，轉速性能好，運行穩定，輸出轉矩能力強等特點。目前，比例積分微分(proportion integral derivative,PID)控制被普遍用于永磁同步電機的調速系統中，因該算法易實現，參數調整方便等優點。然而，控制變量多，耦合強，非線性，變參數的PMSM；當系統受到外部干擾及電機參數變化時會存在魯棒性差及抖振過大，傳統滑模控制及PID算法是很難實現理想的高性能控制要求的[1-2]。

近幾年，許多學者為了解決傳統PI控制在PMSM高性能控制領域的不足，將模糊控制、自抗擾控制、滑模控制、模型預測控制等控制策略結合來增強PMSM調速系統的抗干擾性能及動態性能[3-5]。其中，將滑模控制成功運用到電機調速系統中，增強了魯棒性，提高了響應速度[6-7]。為了實現系統的無超調，響應速度快和增強魯棒性，引用了一種新型趨近率滑模控制方法與傳統的趨近率相比有了更好的效果[8]。段方賓等[9]以動態誤差為性能指標設計積分性能最優的滑模控制，并采用最優切換函數，提高了系統的魯棒性。淡寧等[10]運用了快速扭曲算法與擾動觀測器復合控制，抑制了滑模的抖振。李政等[11]設計的調速控制器是采用了積分型滑模變結構并結合負載轉矩觀測器，有效提高了系統的調速性能。ZHANG等[12]以改進滑模指數趨近律和擾動觀測器相結合補償電機參數擾動所引起的參考電壓變化，增強了系統的參數魯棒性。……