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基于新型趋近律和超螺旋算法的PMSM滑模控制
1
作者
王鹏康
李鑫帅
+1 位作者
梁庭福
李欣欣
《兵器装备工程学报》
北大核心
2025年第2期204-210,共7页
在内装式永磁同步电机弱磁调速系统的2种工况中,针对传统PI控制方法存在转速超调大、负载扰动等问题,研究设计了一种基于滑模控制的弱磁调速控制策略。在额定转速以内时,通过对传统指数趋近律滑模控制的抖振原因进行分析,设计了基于新...
在内装式永磁同步电机弱磁调速系统的2种工况中,针对传统PI控制方法存在转速超调大、负载扰动等问题,研究设计了一种基于滑模控制的弱磁调速控制策略。在额定转速以内时,通过对传统指数趋近律滑模控制的抖振原因进行分析,设计了基于新型指数趋近律的转速滑模控制器,并通过Lyapunov函数分析了新型趋近律的稳定性。在弱磁扩速工况下,针对PMSM直轴和交轴强耦合,非线性的特点,在变交轴电压单电流调节器法的基础上,设计了一种以二阶超螺旋算法为基础的转速环控制器。在Matlab/Simulink上对调速系统进行仿真建模,仿真结果显示,相比传统指数趋近律滑模控制和PI控制,所提出的调速控制策略能够有效提升PMSM调速系统的响应速度,减少超调,增强系统抗负载扰动能力。
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关键词
永磁同步电机
弱磁调速
新型指数趋近律
Super-Twisting超螺旋算法
滑模控制
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职称材料
基于层次非奇异终端和超螺旋滑模扰动观测器的永磁同步电机滑模控制
2
作者
梁庭福
李鑫帅
+1 位作者
王鹏康
毛汉领
《兵器装备工程学报》
北大核心
2025年第2期196-203,共8页
针对永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor, PMSM)在运行过程中比例积分(proportional integral, PI)控制会因参数时变和外部扰动导致控制性能下降严重,传统线性滑模控制(sliding mode control, SMC)收敛速度慢、存在抖振...
针对永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor, PMSM)在运行过程中比例积分(proportional integral, PI)控制会因参数时变和外部扰动导致控制性能下降严重,传统线性滑模控制(sliding mode control, SMC)收敛速度慢、存在抖振等问题,设计了层次非奇异终端滑模控制器(hierarchical non-singular terminal sliding mode control, HNSTSMC),以线性比例积分微分(proportional integral differential, PID)滑模面作为内环、快速非奇异终端滑模面为外环构建层次滑模面,采用改进型趋近律,保证速度跟踪误差全局快速收敛;为了进一步提高层次非奇异终端滑模控制器的抗干扰能力与减小抖振,利用超螺旋滑模扰动观测器(super-twisting sliding mode disturbance observer, STSMDO)对控制器中存在的未知量在线辨识并进行前馈补偿。通过Matlab/simulink仿真对PI控制、传统滑模控制、层次非奇异终端滑模控制、基于改进型负载转矩观测器的非奇异快速终端滑模控制(NFTSMC+LTOB)和HNSTSMC+STSMDO复合滑模控制进行对比分析,结果表明HNSTSMC+STSMDO复合控制在电机空载情况下,额定转速响应无超调、调节时间为0.013 s,突加2 N·m负载情况下,最大速度波动为130 r/min,恢复时间为0.004 5 s,带载切换到0.5倍额定转速,调节时间为0.127 s,永磁同步电机动态性能好、抗干扰能力强。
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关键词
永磁同步电机
层次非奇异终端滑模控制
超螺旋滑模扰动观测器
滑模控制
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职称材料
题名
基于新型趋近律和超螺旋算法的PMSM滑模控制
1
作者
王鹏康
李鑫帅
梁庭福
李欣欣
机构
广西大学机械工程学院
出处
《兵器装备工程学报》
北大核心
2025年第2期204-210,共7页
基金
广西自然科学基金项目(2018GXNSFAA281312)
广西制造系统与先进制造技术重点实验室基金项目(17-259-05S005)。
文摘
在内装式永磁同步电机弱磁调速系统的2种工况中,针对传统PI控制方法存在转速超调大、负载扰动等问题,研究设计了一种基于滑模控制的弱磁调速控制策略。在额定转速以内时,通过对传统指数趋近律滑模控制的抖振原因进行分析,设计了基于新型指数趋近律的转速滑模控制器,并通过Lyapunov函数分析了新型趋近律的稳定性。在弱磁扩速工况下,针对PMSM直轴和交轴强耦合,非线性的特点,在变交轴电压单电流调节器法的基础上,设计了一种以二阶超螺旋算法为基础的转速环控制器。在Matlab/Simulink上对调速系统进行仿真建模,仿真结果显示,相比传统指数趋近律滑模控制和PI控制,所提出的调速控制策略能够有效提升PMSM调速系统的响应速度,减少超调,增强系统抗负载扰动能力。
关键词
永磁同步电机
弱磁调速
新型指数趋近律
Super-Twisting超螺旋算法
滑模控制
Keywords
permanent magnet synchronous motor
field weakening speed regulation
new exponential reaching law
super-twisting super spiral algorithm
sliding film control
分类号
TM351 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
基于层次非奇异终端和超螺旋滑模扰动观测器的永磁同步电机滑模控制
2
作者
梁庭福
李鑫帅
王鹏康
毛汉领
机构
广西大学机械工程学院
出处
《兵器装备工程学报》
北大核心
2025年第2期196-203,共8页
基金
国家自然科学基金项目(202201013)
广西人才和基地专项项目(AD19259002)。
文摘
针对永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor, PMSM)在运行过程中比例积分(proportional integral, PI)控制会因参数时变和外部扰动导致控制性能下降严重,传统线性滑模控制(sliding mode control, SMC)收敛速度慢、存在抖振等问题,设计了层次非奇异终端滑模控制器(hierarchical non-singular terminal sliding mode control, HNSTSMC),以线性比例积分微分(proportional integral differential, PID)滑模面作为内环、快速非奇异终端滑模面为外环构建层次滑模面,采用改进型趋近律,保证速度跟踪误差全局快速收敛;为了进一步提高层次非奇异终端滑模控制器的抗干扰能力与减小抖振,利用超螺旋滑模扰动观测器(super-twisting sliding mode disturbance observer, STSMDO)对控制器中存在的未知量在线辨识并进行前馈补偿。通过Matlab/simulink仿真对PI控制、传统滑模控制、层次非奇异终端滑模控制、基于改进型负载转矩观测器的非奇异快速终端滑模控制(NFTSMC+LTOB)和HNSTSMC+STSMDO复合滑模控制进行对比分析,结果表明HNSTSMC+STSMDO复合控制在电机空载情况下,额定转速响应无超调、调节时间为0.013 s,突加2 N·m负载情况下,最大速度波动为130 r/min,恢复时间为0.004 5 s,带载切换到0.5倍额定转速,调节时间为0.127 s,永磁同步电机动态性能好、抗干扰能力强。
关键词
永磁同步电机
层次非奇异终端滑模控制
超螺旋滑模扰动观测器
滑模控制
Keywords
permanent magnet synchronous motor
hierarchical nonsingular terminal sliding mode control
super-twisting sliding mode disturbance observer
sliding mode control
分类号
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于新型趋近律和超螺旋算法的PMSM滑模控制
王鹏康
李鑫帅
梁庭福
李欣欣
《兵器装备工程学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于层次非奇异终端和超螺旋滑模扰动观测器的永磁同步电机滑模控制
梁庭福
李鑫帅
王鹏康
毛汉领
《兵器装备工程学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
已选择
0
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引证文献
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