永磁同步电机负载转矩观测器的连续非奇异终端滑模控制

"这篇论文研究了基于负载转矩观测器的永磁同步电机（PMSM）连续非奇异终端滑模控制技术。作者王艳敏提出了一种创新的方法，用于解决负载转矩未知的PMSM转速控制系统的问题。通过应用相对阶概念，设计了一种连续非奇异终端滑模（NTSM）控制策略，并将其应用于速度和电流双闭环矢量控制系统，以实现有限时间收敛特性。该研究得到了国家自然科学基金等项目的资助。" 正文: 在电力驱动系统中，永磁同步电机（PMSM）因其高效率、高功率密度和优良的动态性能而被广泛应用。然而，负载转矩的不确定性是影响PMSM控制系统性能的一个关键因素。传统控制策略往往难以有效地应对这种不确定性，因此，研究出能够有效处理未知负载转矩的控制方法至关重要。 论文提出的连续非奇异终端滑模控制策略是一种创新的解决方案。滑模控制以其对系统参数变化和外部扰动的鲁棒性而闻名，但传统的滑模控制存在“抖振”问题，即在切换过程中产生的高频振荡，这可能导致硬件的快速磨损和系统性能下降。非奇异终端滑模控制则旨在克服这一缺点，通过设计特殊的滑模面，使系统在有限时间内收敛到稳定状态，同时减少或消除抖振现象。 论文中，作者利用相对阶概念来设计控制律。相对阶是系统动态特性的度量，它可以帮助构建控制器，使得系统能更快地达到期望状态。通过将速度和电流控制解耦，构建双闭环矢量控制系统，这种方法可以确保电机在面对负载转矩变化时，依然能实现精确的转速控制，并在有限时间内达到稳定。 实验结果证明，与传统滑模控制相比，所提出的连续非奇异终端滑模控制策略具有更快的收敛速度，且减少了抖振现象，从而提高了系统的整体性能。此外，由于控制律的连续性，该方法在实际应用中更易实现，对硬件的要求也相对较低。 这篇论文为PMSM的控制提供了一个新的视角，尤其是在处理负载转矩不确定性方面。通过结合非奇异终端滑模控制和负载转矩观测器，不仅增强了系统的鲁棒性，还提升了控制精度和稳定性，这对于工业自动化和电力驱动领域的实践应用具有重要意义。