基于非线性干扰观测器的高超声速飞行器滑模反演控制 被引量：35

1

作者 卜祥伟 吴晓燕 +1 位作者 陈永兴 白瑞阳 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期1473-1479,共7页

针对高超声速飞行器非线性、强耦合和参数不确定弹性体模型,提出了一种基于非线性干扰观测器的滑模反演控制方法.将飞行器曲线拟合模型分解为速度子系统和高度相关子系统并表示为严格反馈形式,分别采用滑模和反演方法设计实际控制量与... 针对高超声速飞行器非线性、强耦合和参数不确定弹性体模型,提出了一种基于非线性干扰观测器的滑模反演控制方法.将飞行器曲线拟合模型分解为速度子系统和高度相关子系统并表示为严格反馈形式,分别采用滑模和反演方法设计实际控制量与虚拟控制量.采用1阶低通滤波器获取虚拟控制量的导数,解决了传统反演控制方法"微分项膨胀"问题.基于改进滑模微分器设计了一种新型非线性干扰观测器,以此对模型不确定项进行估计和补偿.仿真结果表明,该控制器对模型不确定性和气动弹性影响具有鲁棒性,且实现了对速度和高度参考输入的稳定跟踪. 展开更多

关键词 高超声速飞行器 滑模反演控制 1阶低通滤波器 改进滑模微分器 非线性干扰观测器

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基于无速度传感器的永磁同步电机模糊PI控制 被引量：8

2

作者 张海刚 张磊 +3 位作者 陈文博 叶银忠 万衡 徐兵 《中国科技论文》 北大核心 2017年第11期1321-1326,共6页

为了提高PMSM调速系统的快速性、稳定性和鲁棒性,提出1种改进型PI调节器的调速方法。针对PI调节响应慢,存在抖振的情况,设计了1种模糊PI调节器替代原有的传统PI调节器,从反电动势中提取转速和转子位置信号,减小计算转角和转速的误差和... 为了提高PMSM调速系统的快速性、稳定性和鲁棒性,提出1种改进型PI调节器的调速方法。针对PI调节响应慢,存在抖振的情况,设计了1种模糊PI调节器替代原有的传统PI调节器,从反电动势中提取转速和转子位置信号,减小计算转角和转速的误差和复杂性,搭建仿真模型对提出的方法进行验证。仿真结果表明:设计的模糊PI观测器鲁棒性强,提高了调速系统的快速性、稳定性,可靠性高、超调量小,能够有效抑制抖振,与传统PI调节器比较,在动态性能和精度上有更好的效果。 展开更多

关键词 模糊控制 改进PI 永磁同步电机 滑模观测器

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表贴式永磁同步电机的无位置传感器矢量控制 被引量：7

3

作者 方遒 魏才柱 +3 位作者 洪剑锋 刘华 胡翔 陈文芗 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1048-1056,共9页

为降低成本并获得永磁同步电动机的精确转子位置,提出了一种基于改进型滑模观测器和速度外环滑模控制器的永磁同步电机无位置传感器矢量控制策略.基于基波数学模型构建闭环控制系统,引入饱和函数和锁相环对传统滑模观测器进行优化,提高... 为降低成本并获得永磁同步电动机的精确转子位置,提出了一种基于改进型滑模观测器和速度外环滑模控制器的永磁同步电机无位置传感器矢量控制策略.基于基波数学模型构建闭环控制系统,引入饱和函数和锁相环对传统滑模观测器进行优化,提高转子位置及转速的检测精度.针对实际系统中速度外环采用比例积分(PI)控制器易受系统参数变化、负载扰动以及外界干扰影响的问题,设计了滑模控制器增强系统的鲁棒性.仿真和实验结果表明:改进后的系统有效地提升了系统检测精度,且速度外环的滑模控制相比于PI控制具有更好的动态性能. 展开更多

关键词 改进滑模观测器 滑模速度控制器 无传感器矢量控制

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改进滑模观测器的电流源逆变器驱动PMSM无位置传感器控制 被引量：3

4

作者 赵文祥 宋世昌 +1 位作者 周书文 陶涛 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期987-995,共9页

由于电流源逆变器(CSI)的叠流效应以及前级DC-DC控制的母线电流脉动较大,使得扩展反电动势中含有大量谐波,造成较大的位置误差。针对此问题,该文提出一种改进滑模观测器的电流源逆变器驱动永磁同步电机无传感器控制方法。首先,基于传统... 由于电流源逆变器(CSI)的叠流效应以及前级DC-DC控制的母线电流脉动较大,使得扩展反电动势中含有大量谐波,造成较大的位置误差。针对此问题,该文提出一种改进滑模观测器的电流源逆变器驱动永磁同步电机无传感器控制方法。首先,基于传统滑模观测器,设计复系数滤波器代替传统低通滤波器,实现了对估计反电动势的准确提取,同时也抑制了估计反电动势中的高频抖动和高次谐波。其次,将二阶广义积分器内嵌于锁相环中,用于消除位置误差信号中的低次谐波,提高位置观测准确度。最后,将估算的速度信息反馈回复系数滤波器,实现复系数滤波器的自适应性。实验结果表明,所提方法在不同工况下,能够有效提高估算的转子位置精度,验证了方法的可行性与有效性。 展开更多

关键词 永磁同步电机(PMSM) 电流源逆变器(CSI) 改进滑模观测器 复系数滤波器 无位置传感器控制

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改进SMO与I-f启动相结合的PMSM无传感器控制 被引量：7

5

作者 郭栋梁 刘喜刚 +1 位作者 刘金国 高宏伟 《沈阳理工大学学报》 CAS 2017年第2期33-38,共6页

为了提高永磁同步电机的无传感器矢量控制性能,在中高速段对传统的滑膜观测器进行了改进,使用sigmoid函数代替sign函数,削弱了抖振。针对传统启动方式抗负载扰动能力差的问题,深入研究了电流闭环的I-f启动策略,预定位后,在电机绕组中输... 为了提高永磁同步电机的无传感器矢量控制性能,在中高速段对传统的滑膜观测器进行了改进,使用sigmoid函数代替sign函数,削弱了抖振。针对传统启动方式抗负载扰动能力差的问题,深入研究了电流闭环的I-f启动策略,预定位后,在电机绕组中输入幅值恒定、频率逐渐增大的旋转电流矢量,实现电机的电流闭环启动。为了设置合适的指令角加速度,引入平均转矩的概念,得到其取值的约束范围。仿真结果表明,I-f启动和基于改进后的滑膜观测器无传感器控制方法能够可靠运行,具有良好的动态性能和抗负载扰动能力。 展开更多

关键词 永磁同步电机 无位置传感器 I-f启动策略 改进的滑膜观测器

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基于改进滑模观测器的PMSM无位置传感器矢量控制系统 被引量：4

6

作者 金树强 南余荣 吴晓东 《微特电机》 北大核心 2010年第3期46-49,共4页

将用于预测永磁同步电动机转子位置和转速的滑模观测器进行了改造,并构建了无位置传感器矢量控制系统;并在此基础上提出了一种用于补偿转子位置角预测误差的改进方法;最后用M atlab仿真验证了算法的有效性,对结果进行了分析讨论。

关键词 永磁同步电动机 改进滑模观测器 无位置传感器 相位补偿策略

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基于改进滑模观测器的BLDCM无传感器控制 被引量：5

7

作者 白国长 姚记亮 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2020年第2期25-31,共7页

传统滑模观测器用于无刷直流电机(BLDCM)反电动势观测时,由于系统抖振过大需外加低通滤波器,但滤波器造成的相位延迟无法准确补偿,导致换相不准确。提出将sigmoid函数应用于滑模观测器,利用其光滑连续的特点来减小抖振,并根据Lyapunov... 传统滑模观测器用于无刷直流电机(BLDCM)反电动势观测时,由于系统抖振过大需外加低通滤波器,但滤波器造成的相位延迟无法准确补偿,导致换相不准确。提出将sigmoid函数应用于滑模观测器,利用其光滑连续的特点来减小抖振,并根据Lyapunov定理推导出一种可变滑模增益进一步削弱了系统抖振,获得了可直接判断出换相信号的线反电动势观测值。仿真和实验结果表明:改进滑模观测器在400 r/min和3000 r/min下线反电动势观测误差峰值分别降低了70%和54.8%,获得了更加准确的换相信号,提高了无刷直流电机无位置控制系统的性能。 展开更多

关键词 无刷直流电机 无传感器控制 改进滑模观测器 系统抖振 SIGMOID函数 可变滑模增益

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基于改进拟连续算法的回转弹仓位置控制 被引量：1

8

作者 陈冬 钱林方 +3 位作者 陈志群 陈龙淼 邹权 陈军华 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1436-1448,共13页

为提高大口径火炮自动装填过程中回转弹仓工作的精确性和鲁棒性,在分析现有拟连续算法相关研究内容的基础上,设计一种全新的改进拟连续控制器对回转弹仓进行位置控制。通过与滑模扰动观测器相结合,新控制器增益不依赖于系统扰动的不确... 为提高大口径火炮自动装填过程中回转弹仓工作的精确性和鲁棒性,在分析现有拟连续算法相关研究内容的基础上,设计一种全新的改进拟连续控制器对回转弹仓进行位置控制。通过与滑模扰动观测器相结合,新控制器增益不依赖于系统扰动的不确定性边界,且不需引入额外的控制器参数,降低了控制器的设计和调试难度。通过Lyapunov方程验证控制器本身及闭环系统的稳定性。仿真和试验结果表明:新设计的控制器相对于已有拟连续算法具有优越性,在受到不确定时变负载和不确定参数扰动的情况下,新设计的改进控制器在应用于回转弹仓时,在趋近段可以获得更快的收敛速度,减小到位超调量,并在滑动段有效减弱抖振。 展开更多

关键词 回转弹仓 不确定扰动 改进拟连续控制器 滑模扰动观测器

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IF-ZVVCD与SMO的PMSM无位置传感器全速域复合控制

9

作者 毛天龙 李萍 +1 位作者 赵峰 刘国忠 《机床与液压》 北大核心 2024年第16期40-48,54,共10页

针对永磁同步电机(PMSM)全速域无位置传感器控制中,零低速阶段的高频注入法会引起转矩脉动、噪声等问题,提出一种IF控制结合零电压矢量电流微分法(ZVVCD)实现电机零低速运行,并与改进滑模观测器法复合达到全速域无位置传感器控制目标。... 针对永磁同步电机(PMSM)全速域无位置传感器控制中,零低速阶段的高频注入法会引起转矩脉动、噪声等问题,提出一种IF控制结合零电压矢量电流微分法(ZVVCD)实现电机零低速运行,并与改进滑模观测器法复合达到全速域无位置传感器控制目标。在零低速阶段,IF控制法启动电机并在低速切换为ZVVCD,减小转速波动,提高控制精度;在中高速阶段,利用连续光滑的Sigmoid函数及扩展卡尔曼滤波器改进滑模观测器,减少系统抖振,提高转速稳定性;在转速过渡阶段,设计斜率可调的加权切换函数实现零低速与中高速控制方法的平滑切换。实验结果表明:所提复合控制策略能够实现PMSM全速域无位置传感器控制,消除转矩脉动,转子转速与位置信息辨识准确,系统动态响应快、稳态性能好。 展开更多

关键词 永磁同步电机 IF控制 零电压矢量电流微分法 改进滑模观测器法 无位置传感器复合控制

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改进PLL的永磁同步电机无传感器控制研究 被引量：4

10

作者 姚国仲 李涛 +1 位作者 郝剑 王贵勇 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2022年第10期223-230,共8页

针对滑模观测算法因高频抖振引起的无感永磁同步电机转子速度和位置估计误差较大、反电动势幅值失配问题,提出一种改进PLL的滑模观测永磁同步电机无传感器控制算法。设计了抑制反向电动势次级谐波的自适应滤波算法,减小了转子速度和位... 针对滑模观测算法因高频抖振引起的无感永磁同步电机转子速度和位置估计误差较大、反电动势幅值失配问题,提出一种改进PLL的滑模观测永磁同步电机无传感器控制算法。设计了抑制反向电动势次级谐波的自适应滤波算法,减小了转子速度和位置估计误差;引入幅值归一化算法,解决了因电机参数变化引起的反电动势幅值失配问题,提升了系统的抗干扰能力和动态响应速度。仿真结果表明:新算法的观测精度较高,转速估计误差仅为5 r/min,转子位置估计误差仅为0.1 rad,且在阶跃输入信号下有较强的动态响应性能。 展开更多

关键词 永磁同步电机 改进型PLL 滑模观测器 无感控制

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基于改进型SMO的PMSM无传感器鲁棒控制方法 被引量：4

11

作者 王丽 高远 袁海英 《广西科技大学学报》 2022年第2期48-53,68,共7页

为提高永磁同步电机无传感器控制系统的控制性能和抗干扰能力,提出一种改进型滑模观测器无传感器鲁棒控制方法。该方法引入双曲正切函数替代传统滑模观测器的开关函数,并采用锁相环技术对转子状态信息进行提取,以削弱观测器的抖振效应... 为提高永磁同步电机无传感器控制系统的控制性能和抗干扰能力,提出一种改进型滑模观测器无传感器鲁棒控制方法。该方法引入双曲正切函数替代传统滑模观测器的开关函数,并采用锁相环技术对转子状态信息进行提取,以削弱观测器的抖振效应和提高转子状态估计精度;为抑制转子状态估计误差和不同负载工况等干扰,提高无传感器控制系统的整体性能,设计速度环自抗扰控制器来替代传统的PI调节器。控制系统仿真结果表明:相比传统方法,该方法不仅能有效抑制抖振,提高转子状态的估算精度,而且进一步提高了电机无传感器转速跟踪控制的性能和鲁棒性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 改进型滑模观测器 自抗扰控制 鲁棒性 估计精度

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基于改进滑模方法的永磁同步电机宽速范围无位置传感器控制 被引量：4

12

作者 杨永杰 刘旭东 《电机与控制应用》 2022年第7期7-13,共7页

为了实现永磁同步电机(PMSM)宽速度范围无传感器控制,提出了一种基于改进滑模方法的宽速度无位置传感器控制策略。在电机中高速阶段,为抑制传统滑模观测器的固有抖振问题设计了一种新型滑模趋近律,来提高电机转速估计精度;在电机零低速... 为了实现永磁同步电机(PMSM)宽速度范围无传感器控制,提出了一种基于改进滑模方法的宽速度无位置传感器控制策略。在电机中高速阶段,为抑制传统滑模观测器的固有抖振问题设计了一种新型滑模趋近律,来提高电机转速估计精度;在电机零低速阶段采用脉振高频注入法估计电机转速。此外,设计了一种平滑切换控制策略,实现不同算法间的平滑切换。对比仿真结果验证了所设计控制器具有良好的转速估计和跟踪性能,且能实现不同控制算法的平滑切换。 展开更多

关键词 永磁同步电机 改进滑模观测器 无位置传感器 脉振高频注入法 平滑切换

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永磁同步电机双滑模无传感器矢量控制研究 被引量：3

13

作者 李京 王仲根 +1 位作者 沈志俊 余乐乐 《兰州文理学院学报（自然科学版）》 2022年第4期47-52,共6页

针对传统永磁同步电机(PMSM)无速度传感器控制系统存在高频抖动、低速失效、转速和转子位置估计差等问题,提出一种基于永磁同步电机的双滑模控制方法.首先,基于永磁同步电机数学模型构建闭环控制系统,引入含有边界层的双曲正切函数替代... 针对传统永磁同步电机(PMSM)无速度传感器控制系统存在高频抖动、低速失效、转速和转子位置估计差等问题,提出一种基于永磁同步电机的双滑模控制方法.首先,基于永磁同步电机数学模型构建闭环控制系统,引入含有边界层的双曲正切函数替代传统滑模控制器的开关函数,减少系统的高频抖动;其次,采用锁相环(PLL)提取转子位置和转速信息,提高检测精度;最后,设计一种滑模控制器来替代PI速度外环,增强系统的鲁棒性,减少外界干扰.Simulink仿真结果表明,采用滑模控制的速度外环相较于PI控制具有更好的动态性能,改进后的系统有效提升了系统跟踪精度,使电机在全速段可以保持良好的估算性能. 展开更多

关键词 改进滑模观测器 滑模速度控制器 双曲正切函数

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基于改进滑模观测器的永磁同步电机矢量控制研究 被引量：3

14

作者 王寅 赵磊 曾洁 《大连交通大学学报》 CAS 2022年第6期110-115,共6页

针对永磁同步电机(PMSM)无位置传感器系统中传统滑模观测器存在抖振且速度估算不精确的问题,提出了一种改进型滑模观测器(ISMO).采用双曲正切函数作为滑模观测器的滑模切换函数,结合趋近律控制方法有效削弱了系统抖振.选取表贴式PMSM,... 针对永磁同步电机(PMSM)无位置传感器系统中传统滑模观测器存在抖振且速度估算不精确的问题,提出了一种改进型滑模观测器(ISMO).采用双曲正切函数作为滑模观测器的滑模切换函数,结合趋近律控制方法有效削弱了系统抖振.选取表贴式PMSM,以电流电压为输入量、转子转速和位置角为输出量构造新型滑模观测器,并采用电机转速和定子电流双闭环的电机转子磁场定向矢量控制(FOC)对实验进行仿真.结果表明:改进型的滑模观测器能有效抑制系统的抖振并且在电机的转速和位置角的估计上具有更高的精确度和更强的鲁棒性. 展开更多

关键词 永磁同步电机 改进滑模观测器 无位置传感器

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需求扰动作用下的供应链库存系统优化模型 被引量：2

15

作者 吴迎年 张晶 +1 位作者 李庆奎 焦帅 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第14期1672-1682,1700,共12页

针对需求扰动作用下的供应链库存系统,设计了一种改进型滑模控制器与扰动观测器相结合的供应链库存系统优化模型。基于供应链系统产品运营逻辑关系建立了三级网状供应链系统的动态库存模型;设计了基于自适应指数趋近律的改进型滑模控制... 针对需求扰动作用下的供应链库存系统,设计了一种改进型滑模控制器与扰动观测器相结合的供应链库存系统优化模型。基于供应链系统产品运营逻辑关系建立了三级网状供应链系统的动态库存模型;设计了基于自适应指数趋近律的改进型滑模控制器和扰动观测器相结合的优化模型。在保证系统稳定的前提下,该优化模型能抑制需求扰动对供应链库存系统的影响。仿真对比实验验证了优化模型的有效性。 展开更多

关键词 需求扰动 供应链 库存系统 改进型滑模控制器 扰动观测器

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永磁同步电机全速域无位置传感器复合控制 被引量：3

16

作者 肖仁鑫 沈培航 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2022年第11期79-83,共5页

针对传统滑模观测器在低速段估算误差大以及脉振高频电压信号注入法造成定子电流谐波含量增大的问题,提出一种适合电机全速域运行的复合控制策略。在零、低速阶段,采用估算精度较高的脉振高频电压信号注入法;在中高速阶段,虽然基于电机... 针对传统滑模观测器在低速段估算误差大以及脉振高频电压信号注入法造成定子电流谐波含量增大的问题,提出一种适合电机全速域运行的复合控制策略。在零、低速阶段,采用估算精度较高的脉振高频电压信号注入法;在中高速阶段,虽然基于电机反电动势进行位置估算的传统滑模观测器具有强鲁棒性,但是符号函数增大了系统抖振和电流谐波,为此通过引入饱和函数对其进行改进。同时,采用加权平均函数实现两种控制策略的平滑切换。研究结果表明,该复合控制策略在低速段弥补了滑模观测器难以提取反电动势的天然缺陷,在中高速段定子电流的总谐波失真得到有效抑制,且在全速范围都具有较好的动态响应性能和估算精度。 展开更多

关键词 永磁同步电机 脉振高频电压信号注入 改进滑模观测器 无位置传感器控制

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PMSM无位置传感器控制技术研究 被引量：2

17

作者 张舒 《电气传动自动化》 2023年第1期15-18,共4页

为保证永磁同步电机在无位置传感器情况下的闭环特性,提出基于改进滑模观测器的无位置传感器控制技术。为了验证该算法的有效性,在Atuim Designer中设计了包括主电路、隔离与驱动电路、电压与电流检测电路、转速检测电路、电源电路等的... 为保证永磁同步电机在无位置传感器情况下的闭环特性,提出基于改进滑模观测器的无位置传感器控制技术。为了验证该算法的有效性,在Atuim Designer中设计了包括主电路、隔离与驱动电路、电压与电流检测电路、转速检测电路、电源电路等的硬件实验平台,并利用DSP28335的开发环境CCS对电机无位置传感器控制系统进行软件设计。最后对实验结果进行分析,结果表明该硬件系统简单、实时性好,将改进滑模观测器算法用于永磁同步电机,能够满足实际应用的要求。 展开更多

关键词 永磁同步电机 无位置传感器控制技术 改进滑模观测器 硬件电路设计

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改进滑模观测器的高速永磁同步电机矢量控制 被引量：2

18

作者 郭炎龙 王贞艳 何延昭 《太原科技大学学报》 2022年第6期507-513,共7页

针对滑模观测器在高速永磁同步电机转子位置检测中的抖振问题,提出了一种应用于高速永磁同步电机位置检测的改进滑模观测器。将sigmoid函数作为切换函数,引入与转子转速相关的自适应滑模增益,并从中推导出了包含转子位置和转速信息的转... 针对滑模观测器在高速永磁同步电机转子位置检测中的抖振问题,提出了一种应用于高速永磁同步电机位置检测的改进滑模观测器。将sigmoid函数作为切换函数,引入与转子转速相关的自适应滑模增益,并从中推导出了包含转子位置和转速信息的转子磁链估计值,为了消除转子磁链估计值中的高频抖振,设计了转子磁链观测器,最后应用锁相环提取出转子位置和速度信息。simulink仿真结果验证了该方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 高速永磁同步电机 改进滑模观测器 锁相环 转子位置检测 转子磁链观测器

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基于改进滑模观测器的SPMSM无位置传感器矢量控制系统 被引量：1

19

作者 金树强 《电气传动自动化》 2008年第3期15-19,共5页

将用于预测永磁同步电机转子位置和转速的滑模观测器进行了改造,并构建了无位置传感器的矢量控制系统;并在此基础上提出了一种用于补偿转子位置角预测误差的改进方法。最后用Matlab仿真验证了算法的有效性,对结果进行了分析讨论。

关键词 表面式永磁向步电机 改进滑模观测器 无位置传感器 相位补偿策略测器

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基于改进滑模观测器的PMSM无位置传感器控制 被引量：2

20

作者 胡丹丹 赵龙 程青青 《微电机》 2016年第3期74-78,共5页

为解决传统基于滑模观测器永磁同步电机无位置传感器控制系统存在的抖振问题,本文提出了一种基于非线性能量函数参考模型的新型改进滑模观测器。在分析非线性能量函数参考模型的基础上,设计了改进的滑模观测器,建立了PMSM基于改进滑模... 为解决传统基于滑模观测器永磁同步电机无位置传感器控制系统存在的抖振问题,本文提出了一种基于非线性能量函数参考模型的新型改进滑模观测器。在分析非线性能量函数参考模型的基础上,设计了改进的滑模观测器,建立了PMSM基于改进滑模观测器的无位置传感器控制系统的数学模型。同时应用Simulink仿真试验平台,验证了PMSM基于改进滑模观测器无位置传感器控制的可行性。 展开更多

关键词 改进滑模观测器 非线性能量函数 参考模型 无传感器矢量控制

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