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基于ESO与反步法的永磁同步电动机非线性控制
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  • 英文篇名:Nonlinear Control with ESO and Backstepping for Permanent Magnet Synchronous Motor
  • 作者:张立 ; 朱培森 ; 王建晖
  • 英文作者:ZHANG Li;ZHU Pei-sen;WANG Jian-hui;Guangzhou Real Estate Management Vocational School;School of Mechanical and Electric Engineering, Guangzhou University;
  • 关键词:永磁同步电动机 ; 非线性控制 ; 反步法 ; 扩张状态观测器 ; 抗干扰
  • 英文关键词:permanent magnet synchronous motor(PMSM);;nonlinear control;;backstepping;;extended state observer(ESO);;anti-interference
  • 中文刊名:JXKF
  • 英文刊名:Mechanical & Electrical Engineering Technology
  • 机构:广州市土地房产管理职业学校;广州大学机械与电气工程学院;
  • 出版日期:2019-07-03 11:43
  • 出版单位:机电工程技术
  • 年:2019
  • 期:v.48;No.327
  • 基金:国家自然科学基金资助项目(编号:51478132)
  • 语种:中文;
  • 页:JXKF201906027
  • 页数:4
  • CN:06
  • ISSN:44-1522/TH
  • 分类号:71-73+106
摘要
在永磁同步电动机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)运行期间,存在许多未知不确定项和未知干扰,其为一种多变量、高阶次、强耦合的非线性系统。为了能够分别对系统中各个状态量中的不确定性干扰进行动态补偿,构造了一种低阶的扩张状态观测器(Extended State Obeserver,ESO)。同时,为了对系统稳定性进行有效控制,利用反步设计法(Backstepping)构造了稳定的Lyapunov函数,从而提出了一种控制方法,减轻了ESO的跟踪负担。为了验证上述方法,针对某一永磁同步电动机系统模型进行相应仿真。仿真结果表明,系统具有良好的跟踪性能和较强的抗干扰能力。该设计方法可行且效果良好。
        Permanent magnet synchronous motor(PMSM) is a high-order, multivariable and strongly coupled nonlinear system. There are system uncertainties and external interference in present system. An Extended State Observer(ESO) is constructed by using the proposed method to estimate the uncertain interference in each state variable in real time and realize the dynamic compensation of the system. Meanwhile, this proposed method combines Backstepping with low-order ESO to keep the system stable and reduce the tracking burden of estimator. The simulation results show that the system has good tracking performance, strong anti-interference ability and strong stability. The design method is feasible and effective.
引文
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