基于模糊滑模控制及谐波电压补偿器的永磁同步电机复合控制方法

为了提高永磁同步电机控制系统的抗扰动能力和稳态控制精度，本文设计了一种基于模糊滑模控制及谐波电压补偿器的复合控制方法。针对滑模控制方法的抖振问题，设计了模糊滑模趋近律，利用系统状态设计模糊规则将指数项增益模糊化，引入自适应函数取代切换项的固定参数实现动态调整，在保证系统鲁棒性和动态响应能力的同时可有效抑制滑模抖振；针对电机控制系统的脉动谐波问题，设计了基于二阶广义积分滤波器的谐波电压补偿器，通过二阶广义积分滤波器提取定子电流信号中的谐波分量，经由谐波电压补偿器实现谐波分量的控制和在线补偿，从而有效降低系统中的电流脉动谐波，提高转速控制精度。实验结果显示，相比于传统PI控制方法，采用基于模糊滑模控制及谐波电压补偿器的复合控制方法后，系统的动态响应速度提高了44.36%，突加力矩扰动时最大转速波动值减小了30.38%，q轴电流中的6次谐波脉动分量降低为0.77×10-3。实验结果表明，本文提出的复合控制方法可有效提高系统的动态响应性能、鲁棒性和转速控制精度。