基于有限时间的永磁同步电机命令滤波位置跟踪控制策略

本文主要探讨的是"基于有限时间永磁同步电机命令滤波位置跟踪控制"这一研究主题，针对永磁同步电机（PMsM）在实际应用中的动态数学模型存在的复杂性和不确定性，作者提出了一种创新的控制策略。永磁同步电机以其高可靠性、功率效率和低损耗等优点，在交流伺服系统中占据重要地位，但其非线性特性以及易受外部负载扰动的特点使得精确控制成为一个挑战。 传统的控制方法，如状态反馈线性化、滑模变结构控制、无源性方法、自适应控制、模糊控制以及反步控制，虽然在一定程度上有所突破，但在处理复杂动态系统时仍存在不足，特别是当系统不满足特定条件时，可能会遇到"计算爆炸"的问题。为解决这些问题，本文借鉴了有限时间控制理论，这是一种能够在有限的时间内确保系统稳定性的高效控制策略。 在文中，作者结合了有限时间和命令滤波技术，设计了一种新型的反步控制方案。命令滤波技术旨在减少由于对虚拟控制函数频繁求导带来的计算负担，通过引入补偿误差机制，进一步减小了滤波误差。这种方法有效地抑制了负载扰动，提高了系统的动态性能和抗干扰能力。 利用Matlab仿真软件进行深入的仿真分析，结果显示，所提出的控制方法能够使永磁同步电机在面对外部干扰时实现准确、快速的位置跟踪控制，跟踪误差最终收敛至一个非常小的区域。这在实际工业应用中具有很高的实用价值，对于提升永磁同步电机的控制精度和鲁棒性具有重要意义。 本文的核心贡献在于提出了基于有限时间和命令滤波的永磁同步电机位置跟踪控制方法，通过优化控制策略，不仅提升了系统的响应速度，还增强了其对不确定因素的抵抗能力，为永磁同步电机的高效控制提供了新的解决方案。