电工技术学报  2019, Vol. 34 Issue (4): 664-672    DOI: 10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.171567
电机与电器 |
基于时变参数扰动观测器补偿的永磁同步电机非光滑速度调节器
刘春强, 刘伊伦, 孔凡一, 骆光照, 刘卫国
西北工业大学自动化学院 陕西省微特电机及驱动技术重点实验室 西安 710129
Non-Smooth Speed Controller Based on Time-Varying Parameter Disturbance Observer Compensation for Permanent Magnet Synchronous Motor
Liu Chunqiang, Liu Yilun, Kong Fanyi, Luo Guangzhao, Liu Weiguo
Shaanxi Key Laboratory of Small & Special Electrical Machine and Drive Technology School of Automation Northwestern Polytechnical University Xi’an 710129 China
全文: PDF (59812 KB)  
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 提出一种基于时变参数扰动观测器补偿的非光滑速度调节器,针对永磁同步电机(PMSM)速度环中存在的外部负载扰动、速度采样信号失真等影响因素,提高系统动态响应及抗扰性能。以永磁同步电机驱动系统的速度环扰动分析为基础,针对速度误差设计非光滑控制律,使闭环系统的速度偏差迅速收敛到一个小的区域。然后,引入参数时变的扰动观测器来估计速度环中的总扰动,提高扰动估计的精度,在观测器中对转速采样滤波器带来的延迟进行补偿,实现速度检测无时延。最后,将扰动估计值用于前馈补偿构成复合控制器。仿真和实验结果验证了基于时变参数扰动观测器补偿的非光滑控制策略的正确性及可行性。
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刘春强
刘伊伦
孔凡一
骆光照
刘卫国
关键词 永磁同步电机非光滑控制扰动观测器滤波延迟补偿    
Abstract:Non-smooth speed regulator based on time-varying parameter disturbance observer compensation for permanent magnet synchronous motor (PMSM) is proposed, aiming at eliminating the influence of external load disturbance and speed sampling signal distortions on the performance of speed control system. First, according to the analysis of the disturbances of the speed loop, the non-smooth control strategy is designed, so that the speed error of the closed-loop system can converge into a small region in finite time. Second, the time-varying parameter disturbance observer is introduced to estimate the total disturbance of the speed loop, and then the estimated value is used for feed-forward compensation. In order to achieve speed detection without time delay, the delay caused by the speed sampling filter is compensated in the observer. The simulation and experimental results verify the correctness and feasibility of the control strategy based on non-smooth control and time-varying parameter disturbance observer.
Key wordsPermanent magnet synchronous motor    non-smooth control    disturbance observer    filter delay compensation   
收稿日期: 2017-11-16      出版日期: 2019-03-01
PACS: TM351  
基金资助:陕西省国际科技合作与交流重点研发计划(2017KW-ZD-05)、国家自然科学基金青年科学基金(51707161)、中央高校基本科研业务费专项资金(3102017jc06004,31020170QD029)和西北工业大学高峰体验计划(16GH021018)资助项目
通讯作者: 骆光照 男,1972年生,教授,博士生导师,研究方向为航空航天永磁同步电机先进控制理论及应用、电气传动系统的实时仿真 技术。E-mail: guangzhao.luo@nwpu.edu.cn   
作者简介: 刘春强 男,1990年生,博士研究生,研究方向为永磁同步电机伺服控制技术。E-mail: liuchunqiang22@126.com
引用本文:   
刘春强, 刘伊伦, 孔凡一, 骆光照, 刘卫国. 基于时变参数扰动观测器补偿的永磁同步电机非光滑速度调节器[J]. 电工技术学报, 2019, 34(4): 664-672. Liu Chunqiang, Liu Yilun, Kong Fanyi, Luo Guangzhao, Liu Weiguo. Non-Smooth Speed Controller Based on Time-Varying Parameter Disturbance Observer Compensation for Permanent Magnet Synchronous Motor. Transactions of China Electrotechnical Society, 2019, 34(4): 664-672.
链接本文:  
https://dgjsxb.ces-transaction.com/CN/10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.171567          https://dgjsxb.ces-transaction.com/CN/Y2019/V34/I4/664