基于扰动观测的PMSM自适应超扭曲终端滑模与反步控制

作者：浦春强; 于海生^*; 孟祥祥; 丁豪

来源：控制工程, 2023, 1-10.

DOI：10.14107/j.cnki.kzgc.20230242

• 永磁同步电机
• 非奇异快速终端滑模
• 超扭曲算法
• 扩张状态观测器

针对永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor， PMSM)伺服系统的调速问题，提出了一种基于超扭曲扩张状态观测器(Super Twisting Extended State Observer， STESO)的自适应超扭曲终端滑模与反步的控制策略。首先，针对现有的积分终端滑模在远离平衡点的区域收敛速度较慢的问题，提出了一种非奇异快速积分终端滑模的控制策略；同时，为了增强控制器的鲁棒性并削弱抖振影响，设计自适应超扭曲算法(Adaptive Super Twisting， AST)作为趋近律；其次，针对系统的电流环设计了自适应反步控制器，利用自适应律估计参数扰动，并将其应用于前馈补偿；针对系统未知的集总扰动，结合超扭曲算法设计超扭曲扩张状态观测器(Super Twisting Extend State Observer， STESO)，并将估计值补偿到速度控制器中。采用Lyapunov方法对稳定性进行了证明。最后，仿真和实验验证了所设计控制策略的优越性。

• 单位
  工业控制技术国家重点实验室; 青岛大学; 自动化学院