电工技术学报  2021, Vol. 36 Issue (10): 2039-2048    DOI: 10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.200250
电机及其系统 |
感应电机电流环非线性积分滑模控制策略
王勃, 王天擎, 于泳, 罗成, 徐殿国
哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院 哈尔滨 150001
Nonlinear Integral Sliding Mode Control Strategy for Current Loop of Induction Motor Drives
Wang Bo, Wang Tianqing, Yu Yong, Luo Cheng, Xu Dianguo
School of Electrical Engineering and Automation Harbin Institute of Technology Harbin 150001 China
全文: PDF (3175 KB)   HTML
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 滑模控制器能有效提升感应电机电流环鲁棒性,然而传统滑模控制存在严重的抖振问题,虽然通过引入趋近律能有效降低系统抖振,但仍无法实现系统在有限时间内收敛。为此,该文提出一种感应电机非线性积分滑模电流控制器,在削弱系统抖振的同时,实现了定子电流误差在有限时间内收敛。首先,设计非线性积分滑模面,有效避免了传统积分滑模面中初始误差大而导致的积分饱和问题。其次,通过将滑模面的信息引入幂次趋近律,实现控制器对系统状态的自适应收敛,有效地削弱了系统抖振。最后,对比实验结果验证了所提出算法的有效性。
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王勃
王天擎
于泳
罗成
徐殿国
关键词 感应电机电流环积分滑模控制有限时间内收敛抖振    
Abstract:The sliding mode controller can effectively improve the robustness of induction motor (IM) current loop. However, the conventional sliding mode controller has serious chattering problems. Although the chattering can be effectively suppressed by introducing the reaching law, the system state variable cannot achieve finite-time convergence. To address this problem, this paper proposes a nonlinear integral sliding mode current controller for IM drives. The proposed approach can suppress the system chattering and achieve finite-time convergence simultaneously. Firstly, a nonlinear integral sliding surface is designed to avoid the integral saturation problem caused by large initial error. Secondly, the adaptive convergence of state variable can be achieved by introducing the information of sliding surface into the control law, which effectively weakens the system chattering. The experimental results verify the effectiveness of the proposed method.
Key wordsInduction motor    current loop    integral sliding mode control    finite-time convergence    chattering   
收稿日期: 2020-03-11     
PACS: TM341  
基金资助:国国家科学基金(51690182, 51807038)、黑龙江省自然科学基金(YQ2020E018)、中国博士后科学基金(2018M630354, 2019T120267)、黑龙江省博士后(YQ2020E018)和中央高校基本科研业务费专项资金(HIT.NSRIF.2019025)资助项目
通讯作者: 于泳,男,1974年生,教授,博士生导师,研究方向为交流电机控制、故障诊断及容错控制等。E-mail:yuyong@hit.edu.cn   
作者简介: 王勃,男,1987年生,副教授,博士生导师,研究方向为交流电机控制、现代控制理论及应用等。E-mail:wangbohit@hit.edu.cn
引用本文:   
王勃, 王天擎, 于泳, 罗成, 徐殿国. 感应电机电流环非线性积分滑模控制策略[J]. 电工技术学报, 2021, 36(10): 2039-2048. Wang Bo, Wang Tianqing, Yu Yong, Luo Cheng, Xu Dianguo. Nonlinear Integral Sliding Mode Control Strategy for Current Loop of Induction Motor Drives. Transactions of China Electrotechnical Society, 2021, 36(10): 2039-2048.
链接本文:  
https://dgjsxb.ces-transaction.com/CN/10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.200250          https://dgjsxb.ces-transaction.com/CN/Y2021/V36/I10/2039