基于干扰观测器的PMSM滑模控制器：解决不匹配干扰的高效策略

本文主要探讨的是永磁同步电机(PMSM)在复合控制中的挑战，尤其是面对不匹配干扰时的控制策略优化。针对这些问题，研究人员提出了一个创新的控制方案——基于有限时间扰动观测器的PMSM控制系统速度环的自适应非奇异终端滑模控制器设计。 首先，文章强调了永磁同步电机的优势，如高精度、高效率和小型化，但也指出其控制系统易受外部干扰和不确定性影响，这些因素可能导致控制性能下降，比如跟踪精度降低、响应时间延长。传感器控制带来的问题是电机体积增加和成本上升，同时也影响了系统的可靠性。 为解决这些问题，研究者采用了非奇异终端滑模控制器来构建速度外环，这种控制器旨在稳定跟踪误差并增强系统的鲁棒性。为了应对未知边界带来的不确定性，引入了自适应律调整切换项，确保控制器能够在不断变化的环境中保持有效。考虑到实际应用中的干扰特性，如时变性和高带宽特性，文章引入了非线性干扰观测器作为实时补偿机制，用于抵抗扰动并减小系统不确定性。 作者运用二次Lyapunov函数进行稳定性分析，这是一种在控制理论中常用的数学工具，用于证明系统的动态稳定性。通过这种方法，研究人员能够确保提出的控制器设计在理论上是稳健和有效的。 最后，通过数值仿真，文章对比了所设计的复合滑模控制器与传统的PID控制和滑模控制在性能上的差异。实验结果证实了新控制器在处理不匹配干扰和提高控制精度方面的优越性，从而验证了该方法的有效性和实用性。 总结来说，这篇论文的核心贡献在于提出了一种创新的控制策略，结合有限时间扰动观测器、非奇异终端滑模和自适应律，以提升永磁同步电机在复杂环境下的控制性能，这对于实际应用中的电机系统优化具有重要意义。