摘要:【目的】为提升永磁同步电机(PMSM)无位置传感器控制系统的动态响应性能和抗扰动能力,提出了一种基于误差重构的改进型滑模线性自抗扰控制(ILADRC)策略。【方法】该策略对LADRC的结构进行优化。首先从偏差控制的基本原理出发,引入系统状态变量观测误差重构的线性扩张状态观测器(LESO),使系统各状态变量观测值同时进行有效调节,提高系统收敛速度和观测精度。其次,采用滑模控制设计线性状态误差反馈律(LSEF),增强系统的抗扰动性能。最后,为实现转子信息的观测,将电机的反电动势视扩张成新的状态变量,利用LESO对其进行估计,通过归一化正交锁相环从得到的反电动势中提取转子位置和速度。【结果】经Matlab/Simulink仿真验证了所提方法的有效性,通过搭建实验平台测试,该策略相比文献所提LADRC控制,电机空载启动时速度调节时间减少17.1%,在负载扰动时转速波动与调整时间分别减小1.5%、25%。【结论】通过结果可以得出,与传统控制策略相比,所设计的控制策略能够有效提升无位置传感器控制系统的抗负载扰动能力,具有良好的动态响应性能。
文章目录
1 引言
2 系统设计与实现
2.1 PMSM的数学模型
2.2 转速环的设计
2.2.1 LADRC的数学模型
2.2.2 引入滑模理论的LSEF
2.2.3 引入误差重构的LESO
2.2.4 改进型LESO的扰动估计性能分析
2.3 转速环的设计
2.4 无位置传感器算法
3 仿真分析与实验验证
3.1 仿真分析
3.2 实验验证
4 结论