机床与液压

作者：吴瑄，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；苏州市共融机器人重点实验室；景德镇陶瓷大学机电工程学院

关键词：永磁同步电机;新型超局部模型;无模型超螺旋滑模控制;滑模扰动观测器

基金：国家自然科学基金面上项目(51875380；51375323)；国家自然科学基金地区科学基金项目(62063010)；苏州市科技计划(基础研究)项目(SJC2023002)

针对表贴式永磁同步电机(SPMSM)控制系统在突加负载扰动下导致的电机控制性能下降问题，提出一种基于滑模扰动观测器的新型无模型超螺旋滑模控制方法（NMFSTSMC）。根据SPMSM在参数摄动下的数学模型，建立转速环新型超局部模型。采用新型二阶超螺旋滑模控制律设计转速环控制器，以加快电机系统收敛速度，同时削弱滑模抖振带来的影响。为提高系统的控制精度，设计滑模扰动观测器估计新型超局部模型中未知部分并进行前馈补偿。最后，为了验证所提方法的可行性和有效性，与传统PI控制和SMC控制策略进行对比。结果表明：NMFSTSMC可以更快速地达到转速参考值，并且基本无超调，即使突加10 N·m的负载扰动，也能迅速恢复至转速参考值，同时转速波动更小。证明了NMFSTSMC可以实现对电机系统的高精度控制具有强鲁棒性，在削弱抖振的同时提高系统鲁棒性与动态响应速度。

来源：2025年第17期

《机床与液压》期刊编辑部

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