基于新型UDE的无速度传感器PMSM滑模控制

发布时间：2024-02-03 16:49

　　为了改进应用滑模观测器(SMO)的无速度传感器永磁同步电机(PMSM)的控制性能,以减少滑模观测器抖振为目标,采用新型切换函数代替传统符号函数;应用李雅普诺夫(Lyapunov)稳定性理论,对改进滑模观测器增益进行选取;针对负载突变或受到一定程度干扰时造成电机鲁棒性下降问题,提出一种基于不确定干扰估计器(UDE)的转速控制策略,以增强对内部参数变化和外部扭矩干扰的抗干扰能力。最后通过仿真和实验分析文中所提方案可以准确估算电机转速,抖振现象得到抑制,面对扰动,电机转速控制系统抗干扰能力较强。

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【部分图文】：

图1分段指数函数

滑模控制的抖振现象是由于符号函数的不连续性导致控制电机输出转速波动明显,为了有效减弱滑模控制的抖振问题,通常是采用无源LC滤波装置,但这会引起电机转子位置出现相位滞后问题,还需引入相位补偿装置。本文提出一种利用分段指数函数来代替传统符号函数进而减少滑模抖振的控制算法。该新型切换函....

图2PMSM控制原理框图

为了验证本文所提控制方案的有效性。在Matlab/Simulink下搭建如图2所示的PMSM控制系统仿真模型,其中转速控制作为外环,电流控制作为内环。PMSM仿真参数如表1所示。表1PMSM仿真参数参数名称参数值参数名称参数值逆变器直流母线电压285V极数(P)....

图3PMSM转速对比图

为了验证本文所提新型滑模观测器的转速控制性能,仿真在额定负载转矩下,PMSM从起动到稳定运行时转速波形,如图3所示。对比图3两种转速波形,可以看出采用传统符号函数的滑模控转速波形存在大量毛刺,尤其在电机起动瞬间,抖振现象更为严重。而采用本文提出的分段指数函数的滑模控转速波形的转速....

图4PMSM转速误差对比图

采用传统滑模控制和新型滑模控制计算得到的转速与实际转速误差如图4所示。从图4a可以看出采用传统符号函数的滑模控制转速误差较大,尤其是在电机起动瞬间即0→0.1s期间内,转速误差在-8～11rad/min范围内波动明显,电机稳定运行时,还因为符号函数的不连续性存在抖振现象。从图4b....

本文编号：3894431