永磁同步電機的自抗擾控制方法研究

張旭秀， 陸夢羽

(大連交通大學, 遼寧 大連 116028)

0 引 言

新世紀以來，在新型永磁同步電機( Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM)飛速發展的今天，非線性控制理論也在進行突飛猛進的發展，以矢量控制為基礎的情況下，與更加先進的策略如神經網絡控制，模糊控制，分數階控制，滑模控制等[1-4]結合的控制方法越來越受到歡迎。眾多非線性控制策略中自抗擾控制不依賴被控對象的數學模型，不僅可以自動檢測被控對象的擾動，還可以對其擾動進行補償，對因為參數變化或者有負載擾動變化的系統進行較好的控制，其強大的適應性和魯棒性是很多控制方法難以達到的。然而由于經典自抗擾控制需要整定的參數的個數多，最普通的二階系統需要整定個數就有十幾個，針對調節復雜這一問題，越來越多的研究人員著眼于自抗擾參數設計的研究，提出一種不需要參數整定的自抗擾控制方式[5]，但是此類控制方法在應用于永磁同步電機(PMSM)時，受轉動慣量(J)、負載突變(TL)等系統影響時，抗擾動能力會變差，超調量不僅增大，并且很難達到高穩態的控制要求。

因此，本文在非線性自抗擾的理論基礎上結合前饋補償控制，提出一種改進線性自抗擾方法，通過對非線性狀態誤差反饋(NLSEF)控制律的改進，保持了經典控制器的優點，減小了系統的誤差，參數切換時平滑過渡，提高系統魯棒性和抗負載擾動能力。本文所給方法的具體實施步驟：首先將前饋控制對比傳統PID控制，在負載擾動發生變化時前饋控制能較好的觀測并補償擾動實現轉速的更優控制;其次改進自抗擾對比前饋補償，改進自抗擾的前饋補償控制有響應速度快、超調量小、穩態誤差小，改善了系統控制性能。……