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极端工况下永磁同步电机改进非奇异终端滑模控制

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

sliding mode controlextended sliding mode disturbance observerPMSMadaptive exponential reaching lawnon-singular terminal sliding surface

龚事引、李丹、于惠钧、黄刚、周湘杰

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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

湖南铁道职业技术学院,湖南 株洲 412000

湖南工业大学轨道交通学院,湖南 株洲 412000

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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

湖南省教育厅科研项目湖南省教育厅重点研究项目湖南省教育厅重点研究项目湖南省自然科学基金湖南省自然科学基金

22C112421A035420A1622021JJ500522018JJ4066

2024

10.19768/j.cnki.dgjs.2024.03.051

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
年,卷(期)：2024.(3)
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