机床与液压

作者：曹生志，王洪希，段炼，禹天凤，王蔼祥

单位：北华大学电气与信息工程学院；北华大学电气与信息工程学院；北华大学电气与信息工程学院；北华大学电气与信息工程学院；北华大学电气与信息工程学院

关键词：永磁同步电机;微分平坦控制;扩展卡尔曼观测器;位置伺服系统

基金：吉林省教育厅科学技术研究项目（JJKH20230063KJ）；北华大学研究生创新计划项目（2023048）

为了提升永磁同步电机（PMSM）伺服系统的轨迹跟踪动静态性能，提出一种基于微分平坦的伺服系统三闭环新型控制策略。对永磁同步电机数学模型进行分析，并证明其平坦性。为了进一步增强系统的自适应性和鲁棒性，引入扩展卡尔曼观测器来估计转子位置，并将其作为平坦控制器的反馈部分，以实现系统有效补偿；基于伺服系统的三闭环微分平坦控制结构，设计其电流、速度及位置控制器；最后，搭建系统仿真模型，与传统PI控制方法进行对比，通过仿真验证所提控制策略的有效性和优越性。结果表明：与传统PI控制相比，采用平坦控制策略在控制伺服系统过程中具有更快的响应速度和更高的位置跟踪精度,显著提升了伺服系统的动态性能，同时对外部负载扰动具有良好的鲁棒性。

来源：2025年第10期

《机床与液压》期刊编辑部

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