基于非线性滑模自抗扰的PMSM调速系统控制

摘要

基于传统滑模自抗扰控制(SMADRC)的永磁同步电机(PMSM)调速系统,存在系统动态跟踪性能和滑模抖振间的矛盾。针对上述矛盾提出了一种基于扩张状态观测器(ESO)的非线性滑模自抗扰控制器(NSMADRC),利用ESO对系统未知扰动进行估计并补偿,以提高系统抗扰动性能。NSMADRC中包含一种在线性滑模面基础上引入指数项和双曲正切项的非线性滑模面。其中的指数项可减小滑模趋近时间,提升系统动态跟踪性能。当系统进入滑模态和稳态后,可通过预先设定的双曲正切项增益近似定量地减小滑模抖振。通过Lyapunov理论证明了闭环系统稳定性。仿真结果表明,相比PID、SMADRC,该提控制器具有更好的动态跟踪性能,滑模抖振更小,抗扰动性能更强。

关键词

永磁同步电机 / 速度控制 / 扩张状态观测器 / 滑模自抗扰控制