基于二阶积分滑模的永磁同步电动机速度控制方法

来源:本站   发布时间:2016/3/22 15:34:51   点击量:  

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    针对永磁同步电机在速度控制中容易受到机械参数变化、外部扰动等影响,以及传统的PI抗饱和控制方法的控制精度低、传统的滑模控制中容易产生“抖振”等问题,提出了一种基于二阶积分滑模的永磁同步电动机速度控制方法。该控制方法通过Lyapunov函数法对二阶滑模控制律进行了设计,针对传统的PI抗饱和在电机速度控制中补偿随意性大、补偿精度低,对传统的PI抗饱和进行了改进;并基于二阶积分滑模控制律,设计了二阶积分滑模控制器,针对二阶积分滑模会造成系统饱和现象,对二阶积分滑模控制器进行了抗饱和设计。仿真试验结果表明:改进后的抗饱和和控制器能够有效抑制饱和现象发生,提高了电机控制精度,滑模控制的响应速度明显要比PI控制响应快。

永磁同步电动机是一个典型的非线性、多变量耦合系统,其控制性能在实际使用过程中往往受到机械参数的变化、外部负载扰动、内部参数变化和非线性动态特性等不确定性的影响。永磁同步电动机具有效率高、可靠性高、结构简单、体积小、重量轻等优点,可满足控制系统对响应速度、控制精度的要求。为了获得良好的动态响应,提高电机的控制性能,一些鲁棒控制方法被应用到电机控制中,如非线性控制、自适应控制、神经网络控制、模糊控制和滑模控制等。其中,因SMC拥有良好的鲁棒性和快速响应等优点,从而被广泛应用到电机控制中。但是传统的滑模控制也存在一些缺点,例如电机在低频高频切换作用下易产生“抖振”现象。

   


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