基于超螺旋积分滑模观测器的永磁同步电机三矢量无模型预测电流控制

作     者：杨公德 杨雲静 林明耀 

作者机构：福州大学电气工程与自动化学院 福建省新能源发电与电能变换重点实验室 东南大学电气工程学院 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52107039) 国家自然科学基金重点项目(51937002) 福建省自然科学基金项目(2021J05133) 

主　　题：三矢量 无模型预测电流控制 参数失配 超螺旋积分滑模观测器 新型超局部模型 

摘      要：为增强永磁同步电机三矢量模型预测电流控制在参数失配下的鲁棒性，提出一种基于超螺旋积分滑模观测器的永磁同步电机三矢量无模型预测电流控制策略。基于永磁同步电机在参数失配时的数学模型，建立电机新型超局部模型。设计采用积分滑模面的超螺旋积分滑模观测器，快速和精确估计新型超局部模型中的未知扰动项，并进行前馈补偿以减小参数失配对电机控制性能的影响。采用基于电压误差的占空比计算方法，通过电压误差替代电流误差，避免计算预测电流，减少控制系统计算量。实验对比分析所提出的控制方法、三矢量模型预测电流控制、基于代数辨识法的三矢量无模型预测电流控制和基于滑模观测器的三矢量无模型预测电流控制的控制性能和计算量，结果表明所提控制方法在保持电机良好控制性能的同时，具有更强的鲁棒性和较小的计算量。