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题名PMSM无模型超螺旋快速积分终端滑模控制
被引量：6
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作者
赵凯辉
谯梦洁
吕玉映
游鑫
张昌凡
郑剑
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机构
湖南工业大学电气与信息工程学院
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出处
《电子测量与仪器学报》
CSCD
北大核心
2024年第5期64-74,共11页
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基金
国家自然科学基金(52172403,62173137,62303178)
湖南省自然科学基金项目(2023JJ50193,2023JJ30214,2023JJ50196)
湖南省教育厅科学研究项目优秀青年项目(22B0577)资助。
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文摘
针对永磁同步电机运行过程中因模型不确定、参数摄动和外部扰动等因素的影响,从而导致驱动系统性能下降的问题,提出一种新型控制策略。首先,为减少对系统数学模型的依赖,构建了一个新的超局部模型,用于描述永磁同步电机的转速环。其次,基于转速环的新型超局部模型,结合一种新型积分终端滑模面和改进超螺旋控制律来设计新型无模型超螺旋快速积分终端滑模控制器,实现了对转速的精确控制。再次,采用非奇异快速终端滑模面和双幂次趋近律设计改进扩展非奇异终端滑模扰动观测器,通过精确观测和前馈补偿未知扰动,有效地抑制参数摄动和外部扰动,增强了系统鲁棒性,提高系统的动态性能和稳态性能。最后,通过与传统控制方法的仿真和实验对比,证实所提算法转速抗超调能力提升为0.412 5%,转矩快速响应能力提升0.013 s。结果表明当存在未知扰动时,所提方法具有较强的鲁棒性和良好的抗干扰性。
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关键词
永磁同步电机
无模型超螺旋快速积分终端滑模控制器
扩展非奇异终端滑模扰动观测器
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Keywords
permanent magnet synchronous motor
model-free super-twisting fast integral terminal sliding mode controller
improved extended nonsingular terminal sliding mode disturbance observer
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分类号
TM351
[电气工程—电机]
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题名分段供电永磁直线同步电机的新型滑模速度控制策略
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作者
周世炯
李耀华
史黎明
孔甘霖
刘进海
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机构
高密度电磁动力与系统全国重点实验室、中国科学院电工研究所
中国科学院大学
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出处
《电工技术学报》
北大核心
2025年第8期2464-2476,共13页
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基金
电磁驱动高速科学研究与试验设施关键技术及验证资助项目(E139320101)。
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文摘
针对分段供电永磁直线同步电机(PMLSM)在运行过程中易受外部扰动、参数变化等因素的影响,该文提出了一种新型滑模控制器与终端滑模扰动观测器(TSMDO)相结合的速度控制策略。首先,分析了传统滑模控制器存在收敛速度和抖振程度相互矛盾的问题。其次,设计了一种新型的滑模趋近律,使得所提滑模速度控制(SMSC)加快了系统的收敛速度、抑制了滑模的抖振、保证了电机速度跟踪的动态性能。然后,为了提升电机速度跟踪的稳态性能,基于终端滑模理论设计了TSMDO,该观测器可以对外部扰动、参数变化等不确定性因素进行观测并补偿。最后,通过与PI控制、传统SMSC的对比实验,验证了所提控制策略的有效性。实验结果表明,所提控制策略不仅提高了分段供电PMLSM速度跟踪的动态和稳态性能,而且减小了加速度波动。
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关键词
永磁直线同步电机
加速度波动
滑模速度控制
终端滑模扰动观测器
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Keywords
Permanent magnet linear synchronous motors
acceleration fluctuations
sliding mode speed control
terminal sliding mode disturbance observer
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分类号
TM359.4
[电气工程—电机]
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题名一种永磁同步电机无模型高阶滑模控制算法
被引量：16
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作者
赵凯辉
刘文昌
刘智诚
贾林
黄刚
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机构
湖南工业大学电气与信息工程学院
湖南工业大学轨道交通学院
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出处
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第6期1472-1485,共14页
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基金
国家自然科学基金项目(52172403,62173137)
湖南省自然科学基金项目(2021JJ50052,2020JJ6067)
+2 种基金
湖南省教学改革研究项目(HNJG-2022-0847)
湖南省教育厅科学研究项目(21A0354,21C0446)
湖南工业大学研究生科研创新项目(CX2204)资助。
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文摘
针对城市轨道交通高转矩永磁同步牵引电机因参数摄动和未知扰动等不确定因素造成控制性能下降的现象,提出一种基于扩展非奇异终端滑模扰动观测器的转速环新型无模型非奇异快速终端滑模控制方法。首先,依据永磁同步牵引电机在参数摄动和未知扰动下的数学模型,使用转速环的输入输出建立新型超局部模型。其次,基于新型超局部模型设计转速环的无模型非奇异快速终端滑模控制器;同时结合高阶滑模和非奇异终端滑模设计观测器来实时精准估计新型超局部模型的未知部分,通过对控制器进行前馈补偿,增强了系统的鲁棒性,提高了转速的控制精度,并减少了系统抖振。最后,通过与PI控制、无模型滑模控制进行仿真和实验综合比较,验证了所提出的控制算法对电机参数摄动和未知扰动具有较强的容错性和抗干扰性,能降低对电机精准数学模型的依赖。
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关键词
高转矩永磁同步牵引电机
新型超局部模型
无模型非奇异快速终端滑模控制
扩
展非奇异终端滑模扰动观测器
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Keywords
High torque traction permanent magnet synchronous motor
novel ultra-local model
model-free non-singular fast terminal sliding mode control
extended nonsingular terminal sliding mode disturbance observer
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分类号
TM351
[电气工程—电机]
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题名矿用压风机组优化控制方法研究
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作者
王磊
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机构
山西天地王坡煤业有限公司
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出处
《工矿自动化》
CSCD
北大核心
2024年第S01期169-173,193,共6页
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文摘
针对矿用压风机组存在能耗巨大、风量控制不准确、转速控制不稳定等问题,提出一种基于扩展积分快速终端滑模扰动观测器(EIFTSMDO)和新型无模型积分分段双幂次滑模控制(IMFNSMC)的压风机组电动机转速控制方法。该方法基于表贴式永磁同步电机(SPMSM)转速环的新型超局部模型,结合无模型控制和新型滑模控制的优点,设计了改进的无模型新型趋近率滑模控制器;同时结合积分滑模滑模和快速终端滑模的优点,设计了积分项快速终端滑模扰动观测器,实时精准估计新型超局部模型的未知部分;通过对控制器进行前馈补偿,提高了电动机控制系统的鲁棒性和抗干扰能。仿真和半实物实验结果表明,与滑模控制和新型滑模控制方法相比,基于IMFNSMC+EIFTSMDO的控制方法的超调减少了15%,响应速度加快了0.1 s,抗干扰能力加强了10%,验证了该方法的有效性和优越性。
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关键词
压风机
永磁同步电动机
节能控制
电动机调速系统
无模型积分分段双幂次滑模控制
扩展积分快速终端滑模扰动观测器
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分类号
TD637
[矿业工程—矿山机电]
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