无刷直流电机控制：自抗扰控制器的应用

"这篇论文是关于基于自抗扰控制器(ADRC)的无刷直流电机(BLDCM)控制系统的研究。作者包括夏长亮、李正军、杨荣、祁温雅和修杰，来自天津大学电气与自动化工程学院。文章主要探讨了ADRC在改善经典PID控制器性能上的优势，并提出了一种新的BLDCM控制策略。" 自抗扰控制器（Active Disturbance Rejection Controller, ADRC）是一种新型的控制理论，它在继承传统PID控制器无需依赖对象模型的优点的同时，针对PID的固有缺陷进行了改进。传统的PID控制器简单易用，但对系统参数变化和外部扰动的适应性较弱，而ADRC则通过内建的估计器来实时估计和补偿系统中的不确定性，包括内部动态和外部扰动，从而提供更好的性能。 在无刷直流电机控制系统中，ADRC的应用可以显著提高动态性能。BLDCM因其高效、可靠和无磨损特性，在工业和消费电子产品中广泛应用。然而，其控制复杂性较高，尤其是在高速和高精度应用中。传统的PID控制器可能难以实现理想的控制效果，特别是在面对电机参数变化、负载扰动和传感器误差等挑战时。 论文提出了一种新的控制策略，即采用ADRC设计BLDCM的控制器。该策略的核心在于，通过扩展状态观测器实时估计电机的状态变量和扰动，然后利用这些估计值进行反馈控制，以实现对电机速度、位置等关键参数的精确控制。ADRC的这种自补偿能力使得系统能够在未知扰动存在的情况下保持稳定，提高了控制系统的鲁棒性。 通过这种方法，BLDCM的动态响应可以更快、更准确，同时减少了对系统参数精确预知的需求。这为实际应用中的BLDCM控制系统提供了更大的灵活性，特别是在需要快速响应和高精度控制的场合，如航空航天、电动汽车和精密机械等领域。 这篇论文深入研究了ADRC在无刷直流电机控制中的应用，提出了一种创新的控制策略，以克服PID控制器的局限性，提升电机控制系统的整体性能。这一工作对于推动电机控制技术的发展，尤其是对于提高BLDCM在复杂环境下的控制效能具有重要意义。