机床与液压

作者：蔡尧，朱其新，朱永红

单位：苏州科技大学机械工程学院；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；景德镇陶瓷大学机械电子工程学院

关键词：表贴式永磁同步电机;非奇异快速终端;滑模控制;扰动观测器;机械参数辨识

基金：国家自然科学基金面上项目(51875380；51375323)；泰州市科技支撑计划项目(TG202117)；苏州市科技发展计划（关键核心技术“揭榜挂帅”攻关）项目（SYG2024148）；苏州市科技计划（基础研究）项目(SJC2023002)

为解决表贴式永磁同步电机在传统机械参数辨识过程中面临的收敛速度慢和稳态误差大等问题，提出一种基于非奇异快速终端滑模扰动观测器（NFTSMPO）的永磁同步电机驱动系统的机械参数辨识方法。设计一种新型非奇异快速终端滑模面，使观测器在运行时避免非奇异问题。利用观测器的扰动观测特性，仅需SPMSM维持恒速运行，无需使电机在不同加速度下运行便可借助观测器平滑的扰动输出值，实现电机离线辨识。通过时变增益调节和Sigmoid函数平滑切换，使观测误差值在短时间内平稳收敛至0。结合并改进分数趋近率，设计出新型滑模观测器控制率，有效减弱滑模的固有抖振现象。将滑模观测器与扰动观测器相结合，构建非奇异快速终端滑模扰动观测器，并利用Lyapunov稳定性理论确保参数收敛性。最后，通过仿真验证所提方法的可行性与有效性。结果表明：所提方法拥有滑模控制算法的强鲁棒性与扰动观测器独特的扰动观测能力；黏滞摩擦系数收敛于电机实际值时抖振较小，能有效实现机械参数的高精度辨识；在转动惯量识别中，NFTSMPO在0.02 s便可达到稳定,显著优于传统滑模观测器与非奇异终端滑模观测器；在不同初始转动惯量设定下，该方法的辨识值均能快速收敛至真实值，验证所提方法的可行性与有效性。

来源：2026年第2期

《机床与液压》期刊编辑部

查看机床与液压杂志2026年第2期