机床与液压

作者：吴瑄，黎晓曦，朱其新

单位：苏州科技大学机械工程学院；贵阳卷烟厂；苏州科技大学机械工程学院；江苏省智能共融机器人工程研究中心；苏州市共融机器人技术重点实验室

关键词：永磁同步电机;新型超局部模型;无模型自适应滑模控制;扩展滑模扰动观测器

基金：国家自然科学基金面上项目（51875380；51375323）；苏州市科技发展计划（关键核心技术“揭榜挂帅”）项目（SYG2024148，SYG2024071）；苏州市重大科技成果转化项目（SZCG202508）;苏州市科技计划（基础研究）项目（SJC2023002）

针对永磁同步电机矢量控制调速系统在负载扰动等不确定因素影响下产生转速波动与不稳定的问题，提出一种转速环无模型自适应滑模控制方法。基于无模型控制理论和永磁同步电机的数学模型，利用转速环的输入输出数据构建新型超局部模型。设计具有自适应切换增益的无模型滑模控制器作为转速环反馈控制器，以有效抑制系统抖振；同时，在新型超局部模型中对扰动进行扩展分析，设计扩展滑模扰动观测器实时观测系统参数不确定性及未知扰动，并对控制器进行前馈补偿，从而提升电机系统的跟踪性能。最后，通过仿真与实验对所提控制方法进行验证。结果表明：在仿真空载启动工况下，所提方法在突加负载和突降负载工况下的转速超调量分别为7.434、4.281 r/min，较PI控制分别减小86.6%和92.1%，较MFSMC+SMO分别减小25.7%和53.5%；同时，稳定后的转速波动也显著减小。升降速和正反转仿真结果进一步表明：所提方法在整个运行过程中基本无超调，且稳态波动更小。实验结果也进一步验证了所提方法启动阶段基本无明显超调，转速波动也更小。因此，所提MFASMC+ESMDO方法能够有效提升永磁同步电机系统的快速性、平稳性和鲁棒性。

来源：2026年第8期

《机床与液压》期刊编辑部

查看机床与液压杂志2026年第8期