基于转矩扰动估计的永磁同步电机反推控制.pdf

随着永磁磁性材料、半导体功率器件和控制理论的发展，永磁同步电动机(pmsm)在当前的中、小功率运动控制中起着越来越重要的作用。它具有如下的优点:结构紧凑、高功率密度、高气隙磁通和高转矩惯性比等。因此，在伺服系统中越来越被广泛应用。另外，永磁同步电动机是一个非线性系统，它含有角速度ω与电流id或iq的乘积项，因此要得到精确控制性能必须对角速度和电流进行解耦。对于高精度速度跟踪控制问题，负载扰动会对速度波动产生影响。因此，需要对负载扰动进行估计，来减小它的影响。 因此一般的线性控制方法效果不够理想。为了解决其控制问题，当前采用的非线性控制方法主要有变结构控制、反馈线性化和无源控制等，但这些非线性控制的设计方法比较复杂，不易理解。本文结合矢量控制的坐标变换方法，提出了backstepping控制策略，它不但能够实现永磁同步电动机系统的完全解耦，设计方法比较简单，而且控制效果比传统的pid控制更具有明显的优越性。另外，通过设计负载转矩扰动观测器[6]来降低负载扰动对速度波动的影响。

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