针对永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)转速控制系统中存在的鲁棒性和抗干扰能力差的问题,提出了一种改进分数阶自抗扰控制器(Improved Fractional Order Active Disturbance Rejection Controller,IFOADRC),代替...针对永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)转速控制系统中存在的鲁棒性和抗干扰能力差的问题,提出了一种改进分数阶自抗扰控制器(Improved Fractional Order Active Disturbance Rejection Controller,IFOADRC),代替传统非线性自抗扰控制器。首先,设计了新的非线性函数,应用于非线性分数阶扩张状态观测器(Nonlinear Fractional Order Extended State Observer,NFOESO)中,采用线性分数阶扩张状态观测器(Linear Fractional Order Extended State Observer,LFOESO)对系统总扰动进行初步估计;然后,通过设计的权重函数将该估计结果引入到非线性分数阶扩张状态观测器中,建立了改进分数阶自抗扰控制器,并且通过理论分析了该控制策略的收敛性和抗干扰能力;最后,进行了Simulink仿真和links-RT半实物实验验证。实验结果表明,所提控制策略相比传统非线性自抗扰控制器(Nonlinear Active Disturbance Rejection Controller,NLADRC)和级联扩张状态观测器的自抗扰控制器(Cascaded Linear Active Disturbance Rejection Controller,CLADRC),当电机受到速度阶跃时,调节时间在加速时分别减少了25.6%和17.6%,在减速时分别减少了10.7%和5.6%;当电机受到负载扰动时,调节时间在突加负载时分别减少了51.9%和24.2%,在突减负载时分别减少了41.5%和22.6%;验证了所提控制策略能有效增强永磁同步电机的鲁棒性和抗干扰能力。展开更多
基金Supported by National Natural Science Foundation of China（60474029 60774045 60634020 61075065） the Graduate Degree Thesis Innovation Foundation of Central South University
文摘针对永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)转速控制系统中存在的鲁棒性和抗干扰能力差的问题,提出了一种改进分数阶自抗扰控制器(Improved Fractional Order Active Disturbance Rejection Controller,IFOADRC),代替传统非线性自抗扰控制器。首先,设计了新的非线性函数,应用于非线性分数阶扩张状态观测器(Nonlinear Fractional Order Extended State Observer,NFOESO)中,采用线性分数阶扩张状态观测器(Linear Fractional Order Extended State Observer,LFOESO)对系统总扰动进行初步估计;然后,通过设计的权重函数将该估计结果引入到非线性分数阶扩张状态观测器中,建立了改进分数阶自抗扰控制器,并且通过理论分析了该控制策略的收敛性和抗干扰能力;最后,进行了Simulink仿真和links-RT半实物实验验证。实验结果表明,所提控制策略相比传统非线性自抗扰控制器(Nonlinear Active Disturbance Rejection Controller,NLADRC)和级联扩张状态观测器的自抗扰控制器(Cascaded Linear Active Disturbance Rejection Controller,CLADRC),当电机受到速度阶跃时,调节时间在加速时分别减少了25.6%和17.6%,在减速时分别减少了10.7%和5.6%;当电机受到负载扰动时,调节时间在突加负载时分别减少了51.9%和24.2%,在突减负载时分别减少了41.5%和22.6%;验证了所提控制策略能有效增强永磁同步电机的鲁棒性和抗干扰能力。
