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基于扩张状态观测器的永磁同步电机低速滑模控制

论文摘要

为了解决传统滑模控制高性能与系统抖振之间的矛盾,提高基于永磁同步电机驱动的航空光电平台系统的可靠性和指向精度,本文提出了一种新型滑模控制器趋近律,该趋近律可以有效削弱系统抖振并达到更好的跟踪效果。在此基础上,为提高扰动观测器的带宽以提升观测的准确性,将扩张状态观测器引入到光电稳定平台伺服系统中以观测系统的总和扰动,并将观测到的总和扰动补偿进滑模控制器,以更好地抑制系统抖振并提高系统抵抗外扰的能力。实验结果表明,本文提出的滑模控制器结合扩张状态观测器的方法明显优于传统的PI+DOB的控制方法。在匀速跟踪实验中,系统的位置指向误差的RMS值仅为0.005 7°,完全满足航空光电稳定平台的需求,约是经典PI+DOB控制方法精度的3倍;在正弦波跟踪实验中,本文提出的方法很大程度减小了速度跟踪的相位滞后,位置指向误差仅为PI+DOB方法的1/6;在三角波跟踪实验中,位置指向误差RMS值约为PI+DOB的1/3。

论文目录

  • 1 引言
  • 2 永磁同步电机的数学模型
  • 3 滑模控制器的设计
  •   3.1 传统滑模控制器
  •   3.2 滑模面的选取
  •   3.3 基于新型趋近律的滑模控制器设计
  •   3.4 稳定性分析
  •   3.5 基于新型趋近律的滑模控制实验结果
  • 4 SMC+ESO复合控制器的设计
  •   4.1 扩张状态观测器的设计
  •   4.2 SMC+ESO复合控制器的设计
  •   4.3 对比实验
  • 5 实验结果
  • 6 结论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 夏先齐,张葆,李贤涛,张士涛

    关键词: 永磁同步电机,滑模控制,扩张状态观测器,光电稳定平台

    来源: 光学精密工程 2019年12期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,信息科技

    专业: 电力工业,自动化技术

    单位: 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,中国科学院大学

    基金: 国家自然科学基金资助项目（No.61705225）

    分类号: TP273;TM341

    页码: 2628-2638

    总页数: 11

    文件大小: 1957K

    下载量: 208

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/46018001513a03f8611d32e4.html