改進模糊滑模的永磁同步電機控制

趙 杰, 王富利, 張 瑞

(黑龍江科技大學 電氣與控制工程學院, 哈爾濱 150022)

0 引 言

能源是發展的前提,目前我國火力發電量占總發電量的80%,對煤礦資源依賴巨大。為適應經濟發展的需要,煤礦的采掘效率要進一步提升。隨著電力電子技術和電氣傳動技術的發展,永磁驅動技術已經在多個領域得到了應用,在礦山采掘中也有著廣闊的發展前景。礦山環境復雜,因此礦用永磁同步電機對抗干擾性有著更高的要求。傳統的PI控制已經很難滿足實際的需要,學者們利用非線性控制的方法設計了很多方案[1-2],SMC因為具有很強的魯棒性[3-4],實現方法簡單而被廣泛關注。

SMC控制存在超調量大、響應時間慢和抖振過大的問題。為解決這些問題,大量學者做了研究。王湘明等[5]引入系統狀態變量來改進傳統指數趨近律,構建了新的滑模控制器,在電機啟動階段有效減小了轉速超調量,但當負載突變時,抑制超調量的效果不理想。苗敬利等[6]提出一種冪次指數趨近律和模糊自適應相結合的方法,有效抑制了超調量,減小了轉速誤差,但收斂時間相較傳統SMC有所增加。徐冬磊[7]利用模糊控制優化了指數函數的等速趨近項系數,有效抑制了抖振現象,但在抑制超調量和提高響應速度方面存在不足。沈維等[8]改進了傳統的積分滑模面,并用邊界層可變的飽和函數代替不連續的開關函數,削減了抖振的程度,減小了穩態誤差。王紅艷等[9]在指數趨近律的基礎上引入加權積分型增益,抖振得到了削減,受到擾動時誤差更小,但仍然存在超調量。……