【摘 要】
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永磁同步电机具有高功率密度、结构简单、过载性能好、转矩脉动小等特点,在现代驱动应用（如电动汽车、伺服驱动、工业过程等）中与其他电机相比占有较大比重。电机在实际运行时,磁链和d-q轴电感等参数因磁饱和而发生变化,这些变化引起的不确定性对系统的控制性能有较大影响;此外,外部环境中不同温度或工作条件也会降低驱动系统的稳定性。滑模控制因其强鲁棒性在永磁同步电机系统中使用较为普遍。本文采用新型趋近律设计永磁
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永磁同步电机具有高功率密度、结构简单、过载性能好、转矩脉动小等特点,在现代驱动应用（如电动汽车、伺服驱动、工业过程等）中与其他电机相比占有较大比重。电机在实际运行时,磁链和d-q轴电感等参数因磁饱和而发生变化,这些变化引起的不确定性对系统的控制性能有较大影响;此外,外部环境中不同温度或工作条件也会降低驱动系统的稳定性。滑模控制因其强鲁棒性在永磁同步电机系统中使用较为普遍。本文采用新型趋近律设计永磁同步电机速度环滑模控制器,解决系统抖振与滑模面趋近时间之间的矛盾,利用饱和函数替代符号函数,在一定程度上能够降低滑模面切换时导致的高频抖动。在MATLAB/Simulink环境下建立永磁同步电机矢量控制调速系统,仿真结果表明与传统PI控制器相比,该控制器具有较快的系统响应性,速度跟踪精度较好。为了观测负载扰动变化,基于Super-Twisting算法,设计了永磁同步电机三阶Super-Twisting滑模观测器,并将观测到的估计值对电流环进行前馈补偿。采用传统滑模观测器与三阶Super-Twisting滑模观测器分别对负载转矩进行观测,两者仿真结果对比得到,三阶Super-Twisting滑模观测器的观测效果更好,响应更快。本文基于TMS320F28335控制板搭建PMSM调速实验平台,并对新型趋近律的速度环滑模控制器和负载转矩补偿系统进行验证。实验结果与仿真结果均表明本文所提控制方式的可行性和有效性。
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