PMLSM直驱系统位置控制：自抗扰控制器的应用

"基于自抗扰控制器的PMLSM直驱系统位置控制_茅靖峰.pdf" 本文主要探讨了如何利用自抗扰控制器(ADRC，Auto Disturbance Rejection Control)提升永磁直线同步电机(PMLSM，Permanent Magnet Linear Synchronous Motor)直驱系统的定位控制性能。在实际应用中，PMLSM直驱系统常常面临模型参数变化、扰动频繁不确定等非线性复杂问题，这些问题严重影响系统的稳定性和精度。因此，设计一种能够有效应对这些挑战的控制器显得至关重要。 作者茅靖峰及其团队在二阶位置伺服控制模型的基础上，构建了PMLSM直驱系统的位置伺服二阶自抗扰控制器。二阶跟踪微分器(SONTD，Second-Order Tracking Differentiator)采用了组合正弦饱和函数sinsign，其目的是为系统的位移指令提供快速且无超调的过渡过程。这种设计确保了在改变位置指令时，系统能够迅速响应并平滑地达到新的设定值。 此外，扩张状态观测器(ESO，Extended State Observer)在该控制策略中起到了关键作用。它能够实时估计并补偿系统中的扰动力，即便是在扰动频繁且难以预测的情况下，也能保证系统的稳定性。通过ESO，控制器可以对系统状态进行全面监控，从而增强系统的抗干扰能力。 文章中还提到了基于全部状态的误差反馈律，这是一种用于实现PMLSM非线性控制的方法。通过这种方式，控制器可以根据系统的所有状态信息调整控制输入，以抵消不确定性和扰动的影响，进一步提高系统的鲁棒性。 仿真实验结果显示，采用ADRC技术的PMLSM直驱系统在面对参数摄动和外部扰动时，仍然能够保持快速精确的位置跟踪，验证了该控制策略的有效性和优良的抗干扰性能。实验数据证实了所提出的控制方法在提高PMLSM直驱系统的性能方面具有显著优势，适合于高精度、高稳定性要求的应用场景。 基于自抗扰控制器的PMLSM直驱系统位置控制是一种针对电机直驱系统非线性特性及不确定扰动的有效解决方案，其核心在于利用二阶跟踪微分器和扩张状态观测器实现快速响应和扰动补偿。这一技术对提升电机驱动系统的整体性能和可靠性具有重要意义，并且在精密制造、自动化设备等领域具有广泛的应用前景。