基于转矩观测器的永磁同步电机—双机共轴余度伺服系统的滑模变结构控制

【摘要】：为解决常规PID控制下永磁同步电机-双机共轴余度伺服系统故障切换时定位位置脉动较大的问题,提出采用全鲁棒滑模变结构控制和转矩观测器相结合方式,对余度伺服系统的位置及速度环进行设计。文中将滑模变结构控制策略引入余度电机系统的矢量控制中,通过等效控制和切换控制相结合来设计滑模控制律,以实现对不确定性和外加干扰的鲁棒控制,同时为防止系统可能产生的振荡和稳态误差,在余度系统位置及速度环的设计中引入了积分补偿和转矩观测器环节,并用Lyapunov稳定性理论证明了控制系统的稳定性。仿真结果表明,该控制策略能有效地提高系统的鲁棒性,抑制共轴余度系统故障切换时产生的脉动。同时,系统具有较好的动、静态特性以及抗干扰能力。