电工技术2024,Issue(3) :188-191,206.DOI:10.19768/j.cnki.dgjs.2024.03.051

极端工况下永磁同步电机改进非奇异终端滑模控制

Improved Nonsingular Terminal Sliding Mode Control of PMSM Under Extreme Operating Conditions

龚事引 李丹 于惠钧 黄刚 周湘杰
电工技术2024,Issue(3) :188-191,206.DOI:10.19768/j.cnki.dgjs.2024.03.051

极端工况下永磁同步电机改进非奇异终端滑模控制

Improved Nonsingular Terminal Sliding Mode Control of PMSM Under Extreme Operating Conditions

龚事引 1李丹 2于惠钧 3黄刚 3周湘杰1
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作者信息

  • 1. 湖南铁路科技职业技术学院,湖南 株洲 412000;湖南省高铁运行安全保障工程技术研究中心,湖南 株洲 412000
  • 2. 湖南铁道职业技术学院,湖南 株洲 412000
  • 3. 湖南工业大学轨道交通学院,湖南 株洲 412000
  • 折叠

摘要

针对永磁同步电机控制系统性能易受参数变化、外部扰动等不确定性因素影响而下降的问题,设计了一种转速环改进型非奇异终端滑模控制方法.首先,建立永磁同步电机的数学模型;然后,采用改进型指数趋近律与非奇异终端滑模面相结合设计控制器;同时,利用扩展滑模扰动观测器估计系统中不确定性参数,并通过 Lyapunov函数证明了其稳定性;最后,通过仿真实验对所提出的控制方案的有效性进行了分析验证.结果表明,与 PI 控制和传统NTSMC方法相比,该方法在保证快速收敛的同时明显削弱了抖振现象,具有一定的鲁棒性和抗干扰性.

Abstract

In view of the susceptibility of permanent magnet synchronous motor control system to uncertain factors such as parameter change and external disturbance,an improved non-singular terminal sliding mode control(INTSMC)is de-signed.First the mathematical model of permanent magnet synchronous motor is established.Then the controller is de-signed by combining the adaptive exponential reaching law with the non-singular terminal sliding mode surface.Moreover,an extended sliding mode perturbation observer is used to estimate the uncertain parameters in the system,and its stabili-ty is proved by lyapunov function.Finally simulation and experiment are conducted to analyze and verify the effectiveness of the proposed control scheme,which achieves significantly weakened chattering phenomenon while ensuring rapid con-vergence compared with PI control and traditional NTSMC,and thus is to some extent robust and interference-tolerant.

关键词

滑模控制/扩展滑模扰动观测器/永磁同步电机/自适应指数趋近律/非奇异终端滑模面

Key words

sliding mode control/extended sliding mode disturbance observer/PMSM/adaptive exponential reaching law/non-singular terminal sliding surface

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基金项目

湖南省教育厅科研项目(22C1124)

湖南省教育厅重点研究项目(21A0354)

湖南省教育厅重点研究项目(20A162)

湖南省自然科学基金(2021JJ50052)

湖南省自然科学基金(2018JJ4066)

出版年

2024
电工技术
重庆西南信息有限公司(原科技部西南信息中心)

电工技术

影响因子:0.177
ISSN:1002-1388
参考文献量13
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