基于扩展滑模扰动观测器的永磁同步电机新型无模型滑模控制

作者：赵凯辉; 戴旺坷; 周瑞睿; 冷傲杰; 刘文昌; 邱鹏旗; 黄刚^*; 吴公平

来源：中国电机工程学报, 2022, 42(06): 2375-2386.

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.210273

• 永磁同步电机
• 新型超局部模型
• 无模型滑模控制
• 改进趋近律
• 扩展滑模扰动观测器

针对永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)控制系统采用传统 PI 控制算法时因参数摄动而导致电机控制性能下降的问题，提出一种转速环改进型无模 型 滑 模 控 制 方 法 (improved model-free sliding mode control,IMFSMC)。首先，建立 PMSM 在参数摄动时的新型超局部模型。其次，采用一种改进趋近律设计转速环无模型滑模反馈控制器；同时利用扩展滑模扰动观测器(extended sliding mode disturbance observer,ESMDO)估计超局部模型中的未知部分，并通过 Lyapunov 稳定性理论证明了该控制器和观测器的稳定性。最后，与 PI 控制以及传统无模型滑模控制的仿真和实验对比，结果证明所提方法能有效改善 PMSM 在发生参数摄动时的暂稳态性能，降低对电机模型的依赖，提升系统鲁棒性和抗干扰性能。

• 单位
  湖南工业大学; 湖南大学