電動汽車永磁同步電機無位置傳感器分?jǐn)?shù)階滑模控制技術(shù)仿真研究

張亞葛， 劉杜娟，相里康

(1.西安中飛航空測試技術(shù)發(fā)展有限公司，西安 710089；2.西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院，西安 710089； 3.陜西汽車集團股份有限公司，西安 710200)

0 引言

隨著人們對汽車需求的增加以及社會和政府對節(jié)能減排日益緊迫的要求，電動汽車的零排放和無污染便有了巨大的發(fā)展空間，大力發(fā)展新能源電動汽車也成為保證經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要舉措。在汽車產(chǎn)業(yè)鏈中，永磁同步電機因其體積小，效率高等優(yōu)點，越來越得到人們的重視。作為一種強耦合、非線性的控制對象，難以準(zhǔn)確描述其數(shù)學(xué)模型，在實際運行過程中電機的各項參數(shù)可能會發(fā)生改變，容易受到各種隨機的干擾。因此，設(shè)計出魯棒性強，在各種不確定因素干擾下仍然能使電機穩(wěn)定運行的控制器具有工程實踐意義。

分?jǐn)?shù)階控制器可以更加靈活地控制受控目標(biāo)，達到更加理想的控制效果。李大宇，王飛等研究并總結(jié)了中各個參數(shù)與控制系統(tǒng)性能的聯(lián)系，并提出通過頻域整定和遺傳算法對分?jǐn)?shù)階最優(yōu)參數(shù)進行整定，得到了良好的跟蹤性和抗擾動特性，且對于參數(shù)的攝動擁有較好的魯棒性。

滑模控制系統(tǒng)對電機參數(shù)攝動以及受外部干擾具有優(yōu)秀的魯棒性和較高的控制精度，然而由于慣性和時間、空間的滯后性，滑模控制系統(tǒng)會在滑模面兩側(cè)做高頻的往復(fù)運動，出現(xiàn)抖振現(xiàn)象，影響系統(tǒng)的控制精度，雖然可以通過高階滑模解決，但也增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性。

分?jǐn)?shù)階滑模控制是在傳統(tǒng)的滑模控制理論的基礎(chǔ)上發(fā)展起來，該理論在保留了傳統(tǒng)滑模控制理論優(yōu)良的控制性能的基礎(chǔ)上，又繼承了分?jǐn)?shù)階微積分系統(tǒng)削減抖振方面的優(yōu)點，對控制系統(tǒng)中的不確定性因素與外部擾動有更加良好的魯棒性。……