机床与液压

作者：林健，孙冀婷，周磊，张树龙，姜武杰

单位：南京工程学院,先进数控技术江苏省高校重点建设实验室；南京工程学院,先进数控技术江苏省高校重点建设实验室；南京工程学院,先进数控技术江苏省高校重点建设实验室；南京工程学院,先进数控技术江苏省高校重点建设实验室；南京工程学院,先进数控技术江苏省高校重点建设实验室

关键词：永磁同步直线电机;线性自抗扰控制;时变增益非线性观测器;分数阶控制律

基金：国家自然科学基金项目(62203211)；江苏省高等学校自然科学研究重大项目（20KJA460010）；南京工程学院创新基金重大项目（CKJA202104）

线性自抗扰控制（LADRC）以结构简单、易于实现且抗干扰能力强的特点在永磁同步直线电机（PMSLM）中得到广泛应用，但电机启动和负载突变会导致LADRC系统中的线性扩张状态观测器（LESO）扰动估计精度下降。为此，提出一种基于时变增益非线性扩张状态观测器（TNESO）的PMSLM分数阶自抗扰控制策略。结合LESO和非线性扰动观测器（NDOB），并根据误差与增益的关系构建动态增益函数，设计新型状态观测器TNESO；在此基础上，以分数阶PDμ控制律代替线性状态误差反馈控制律（LSEF），建立改进型自抗扰速度控制系统，以进一步提高电机控制的实时性和鲁棒性。仿真与实验结果表明：所设计的速度控制系统可以有效减少直线电机启动、负载突变时的观测响应时间，抑制观测初始时刻扰动峰值，从而满足高性能的PMSLM速度控制要求。

来源：2024年第8期

《机床与液压》期刊编辑部

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