基于超螺旋滑模观测器的永磁同步直线电机无模型控制

针对永磁同步直线电机(permanent magnet linear synchronous motor,PMLSM)在运行过程中因参数失配和外部扰动导致控制性能下降的问题,提出一种基于超螺旋滑模观测器的永磁同步直线电机无模型控制策略.根据PMLSM在dq旋转坐标系下参数摄动时的数学模型建立电机对应的新型超局部模型,以避免参数失配.基于该新型超局部模型,结合滑模控制设计了无模型滑模速度控制器,通过Lyapunov稳定性理论证明该控制器的稳定性.同时,为削弱传统扩展滑模观测器对新型超局部模型中未知量观测的抖振,提高控制精度,设计超螺旋滑模观测器(super-twisting sliding mo...

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Published in电力系统保护与控制 Vol. 51; no. 18; pp. 62 - 69
Main Authors 沈艳霞, 罗昌茜
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 江南大学物联网技术应用教育部工程研究中心,江苏 无锡 214122 01.09.2023
Subjects
永磁同步直线电机
novel ultra-local model
新型超局部模型
滑模控制
sliding mode control
超螺旋滑模观测器
permanent magnet linear synchronous motor
super-twisting sliding mode observer
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ISSN1674-3415
DOI10.19783/j.cnki.pspc.221731

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Summary:针对永磁同步直线电机(permanent magnet linear synchronous motor,PMLSM)在运行过程中因参数失配和外部扰动导致控制性能下降的问题,提出一种基于超螺旋滑模观测器的永磁同步直线电机无模型控制策略.根据PMLSM在dq旋转坐标系下参数摄动时的数学模型建立电机对应的新型超局部模型,以避免参数失配.基于该新型超局部模型,结合滑模控制设计了无模型滑模速度控制器,通过Lyapunov稳定性理论证明该控制器的稳定性.同时,为削弱传统扩展滑模观测器对新型超局部模型中未知量观测的抖振,提高控制精度,设计超螺旋滑模观测器(super-twisting sliding mode observer,STSMO)对未知量进行在线辨识并实现前馈补偿.最后,将传统滑模控制、基于传统扩展滑模观测器的无模型控制算法与所提方法进行仿真和硬件在环实验对比,结果表明所提方法改善了PMLSM控制系统的动态响应性能,具有较强的鲁棒性.
ISSN:1674-3415
DOI:10.19783/j.cnki.pspc.221731