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一種分式指數(shù)趨近律電機(jī)SMC系統(tǒng)研究

來源：電工電氣發(fā)布時間：2022-07-19 08:19 瀏覽次數(shù)：465

一種分式指數(shù)趨近律電機(jī)SMC系統(tǒng)研究

陳德海，邱福亮，楊程，曹永康

(江西理工大學(xué) 電氣工程與自動化學(xué)院，江西贛州 341000)

摘要：針對傳統(tǒng)控制器在永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中轉(zhuǎn)速超調(diào)大、抗擾動能力不足等問題，在指數(shù)趨近律的基礎(chǔ)上添加了時變函數(shù)，提出了一種自適應(yīng)能力更好的分式指數(shù)趨近律滑模控制 (SMC) 系統(tǒng)，并在 MATLAB/Simulink 上進(jìn)行仿真，將該控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的 PI 控制系統(tǒng)和指數(shù)趨近律滑模控制系統(tǒng)進(jìn)行對比分析，結(jié)果表明，分式指數(shù)趨近律在速度環(huán)控制上幾乎未發(fā)現(xiàn)超調(diào)問題，并且減少了電機(jī)的轉(zhuǎn)矩波動，提高了電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的抗干擾能力，在保持系統(tǒng)穩(wěn)定，減少電機(jī)能源損耗，提升能源利用率方面有較大成效。

關(guān)鍵詞： 指數(shù)趨近律；永磁同步電機(jī)；滑?？刂葡到y(tǒng)；能源損耗

中圖分類號：TM351 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-3175(2022)07-0001-05

Research on a Fractional Exponential Reaching Law SMC

System for the Electric Motor

CHEN De-hai, QIU Fu-liang, YANG Cheng, CAO Yong-kang

（School of Electrical Engineering and Automation, Jiangxi University of Science and Technology, Ganzhou 341000, China）

Abstract: The traditional controller has many problems. For instance, the speed overshoot is over the given range. Another problem could be the anti-disturbance capability is not enough. This research added the real variable function based on the exponential approach law. It proposed a fractional exponential reaching law SMC system with better adaptive ability. In addition, simulation experiments have been conducted in MATLAB/Simulink. This paper compared the proposed control system, the traditional PI control system, and the exponential reaching law SMC system. The result shows that the controller with the fractional exponential approach law has better control ability of the speed loop. Moreover,it reduces the torque ripple of the electric motor and promotes the immunity of the speed governing system. The new design could help keep the stability, reduce the energy consumption of the electric motor, and increase energy efficiency.

Key words: exponential reaching law; permanent magnet synchronous motor; sliding mode control system; energy consumption

參考文獻(xiàn)

[1] 曾岳南，周斌，鄭雷，林厚健. 永磁同步電機(jī)一階線性自抗擾控制器的設(shè)計[J] . 控制工程，2017，24(9)：1818-1822.

[2] 楊會玲. PMSM 自抗擾控制算法研究[J] . 工業(yè)儀表與自動化裝置，2016(1)：11-13.

[3] 李寅生，陳永軍. 變增益策略在 PMSM 自抗擾控制中的應(yīng)用與研究[J]. 微電機(jī)，2020，53(4) ：77-82.

[4] 姜紅，韓俊峰.PMSM 伺服系統(tǒng)的自適應(yīng)模糊滑?？刂芠J]. 微電機(jī)，2014，47(5) ：46-49.

[5] 孫季鑫，張珊珊，梁曉平. PMSM 伺服系統(tǒng)的自適應(yīng)模糊滑膜控制[J]. 電子質(zhì)量，2017(5) ：106-108.

[6] 李鴻儒，顧樹生. 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的 PMSM 自適應(yīng)滑?？刂芠J]. 控制理論與應(yīng)用，2005(3) ：461-464.

[7] 于永，劉剛，魏琳. 基于 FOC 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的 PMSM 控制系統(tǒng)[J] . 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2020，51(5)：884-887.

[8] 高旭東，張繼東. 基于模糊 PID 控制策略的 PMSM 交流伺服系統(tǒng)[J] . 哈爾濱商業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2007(2)：212-215.

[9] 張濤，張曉江，陸文龍，葉玉龍. 基于模糊 PID 的 PMSM 矢量控制系統(tǒng)研究[J]. 微計算機(jī)信息，2012，28(10)：111-112.

[10] 李玉浩，王凱. 永磁同步電機(jī)改進(jìn)滑模觀測控制研究[J]. 變頻器世界，2018(12)：82-87

[11] 崔磊，黃家才，施昕昕，趙濤. 永磁同步電機(jī)模糊變階次分?jǐn)?shù)階滑?？刂蒲芯縖J] . 電測與儀表，2017，54(6)：81-86.

[12] 周楊，李祥飛，陳玄. 基于新型趨近律的永磁同步電機(jī)調(diào)速控制[J] . 電機(jī)與控制應(yīng)用，2020，47(12)：38-42.

[13] 宗學(xué)軍，朱慶雪，張居華. 基于快速趨近律的永磁同步電機(jī)滑?？刂芠J]. 微特電機(jī)，2019，47(10)：63-66.

[14] WANG Yaoqiang, FENG Yutao, ZHANG Xiaoguang,LIANG Jun . A New Reaching Law for Antidisturbance Sliding-Mode Control of PMSM Speed Regulation System[J].IEEE Transactions on Power Electronics，2020，35(4) ：4117-4126.

[15] 黃燦，張遠(yuǎn)來，李京鴻，段燕芳. 永磁同步電機(jī)變指數(shù)快速冪次趨近律滑?？刂芠J] . 微特電機(jī)，2019，47(3) ：44-47.

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