基于改进型指数趋近率的PMSM滑模控制.pdf

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1、第13卷第4期江南大学学报(自然科学版)Vo1．13No．42014年8月JournalofJiangnanUniversity(NaturalScienceEdition)Aug．2014基于改进型指数趋近率的PMSM滑模控制焦山旺，施火泉，汤一林(江南大学轻工过程先进控制教育部重点实验室，江苏无锡214122)摘要：基于永磁同步电机的动态数学模型设计调速系统，采用以转子磁场定向=0控制和SVPWM调制相结合的矢量控制，速度调节器采用改进型指数趋近率滑模控制方法。为了减少负载扰动的影响，提出一种负载转矩观测器，并对控制量进行补偿

2、。Matlab仿真结果表明，与一般指数趋近率滑模控制相比，改进型指数趋近率滑模控制器能有效提高系统的静态、动态特性和鲁棒性，同时转矩观测器可以准确辨识转矩值，实时对扰动进行补偿。关键词：永磁同步电机；矢量控制；负载转矩观测器；滑模控制中图分类号：TM351；TP29文献标志码：A文章编号：1671—7147(2014)04—0421—06SlidingModeControlofPMSMBasedonImprovedExponentialReachingLawJIAOShanwang，SHIHuoquan，TANGYilin(Key

3、LaboratoryofAdvancedProcessControlforLightIndustry，MinistryofEducation，JiangnanUniversity，Wuxi214122，China)Abstract：Basedonthedynamicmathematicalmodelofthepermanentmagnetsynchronousmotor，aspeedcontrolsystemisdesigned，andtherotorfluxorientedvectorcontrolid=0andthephase

4、spacevectorpulsewidthmodulationareintroduced．Thespeedregulatoremploystheslidingmodecontrolwiththeimprovedexponentialreachinglaw．Inordertoreducetheeffectoftheloaddisturbances，aloadtorqueobserver，compensatingthecontrolledquantity，isproposed．TheMatlabsimulationresultsind

5、icatethat，theslidingmodecontrolwiththeimprovedexponentialreachinglaw，canimprovetheperformancebothstaticanddynamicandrobustnessofthesystem，comparedwithtraditionalexponentialapproachlaw．Thetorqueobserver，realtimecompensatingthedisturbance，canidentifythetorquevalueaccura

6、tely．Keywords：permanentmagnetsynchronousmotor，vectorcontrol，loadtorqueobserver，slidingmodecontrol永磁同步电动机(permanentmagnet内满足控制的要求。所以，研究先进的控制策略，以synchronousmotor，PMSM)以其体积小、效率高、电提高系统在实际运行中的静、动态性能十分磁转矩大、结构简单等特点，在数控机床、航空航天必要[1-3]。等领域得到广泛应用。PI调节器则以其算法简单、20世纪50年代，前苏联学者提出变结构

7、控制可靠性高及调整方便，在调速系统中得以普遍应(VSC)，USC以其对参数变化及扰动不敏感、响应用。然而，永磁同步电机调速系统是一种典型的多快速等优点，为不确定性系统提供了一种很有前途变量、强耦合非线性系统，PI调节仅能在一定范围的系统控制方法。近年来，众多学者致力于将滑模收稿日期：2014—02—24；修订日期：2014—04—17。作者简介：焦山旺(1988一)，男，河南濮阳人，电气工程专业硕士研究生。通信作者：施火泉(1964一)，男，江苏苏州人，高级工程师，硕士生导师。主要从事电力电子与电力传动研究。Email：shq@j

8、iangnan．edu．en422江南大学学报(自然科学版)第13卷控制应用于永磁同步电机交流伺服系统中，主要集三阶系统，系统实现和观测相对复杂。对于PMSM调中在控制律的设计优化以及系统抖振的抑制方速系统，角度信息可以直接测量J。由式(4)可知，