基于扩张状态观测器的电机模型预测鲁棒控制

作者：刘洋; 孔国利

来源：制造技术与机床, 2021, (12): 135-140.

DOI：10.19287/j.cnki.1005-2402.2021.12.027

• 永磁同步电机
• 复合干扰
• 扩张状态观测器
• 改进模型预测控制
• 鲁棒控制

为了有效补偿阻尼摄动、未知负载以及电磁干扰对永磁同步电机的影响,并提高电机的控制精度,提出了一种基于扩张状态观测器的模型预测鲁棒控制方法。首先建立了带有阻尼摄动、未知负载以及电磁干扰等复合干扰的永磁同步电机模型,然后设计了扩张状态观测器来准确估计复合干扰,并引入复合干扰估计结果来改进传统模型预测控制的鲁棒性,最后提出了预测输出和代价函数,通过滚动优化后得到改进模型预测控制律,实现了对永磁同步电机的鲁棒控制。仿真结果表明:设计的扩张状态观测器能够快速准确估计出复合干扰,最大估计误差仅为0.2 r/min2,且改进的模型预测控制方法能够准确跟踪指令信号,转速和加速度最大误差分别为0.3 r/min和0.3 r/min2,在测试实验中的转速最大误差仅为0.5 r/min,可有效消除永磁同步电机的各种干扰的影响,从而大幅改善了对工件的加工精度。

• 单位
  河南机电职业学院; 郑州工程技术学院