表贴式永磁同步电机的无位置传感器矢量控制 被引量：7

1

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：1

2

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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基于改进双滑模的永磁同步电机无传感器控制 被引量：2

3

作者 陈德海 李明 +2 位作者 曾东红 李志远 赖正贵 《国外电子测量技术》 北大核心 2023年第4期16-22,共7页

针对永磁同步电机中速度环传统比例积分控制(proportional integral,PI)超调量过大与传统滑模观测器(sliding mode observer,SMO)存在的高频抖振等问题,提出一种基于新型微分积分滑模控制器及新型滑模观测器的无感控制方法。该方法用新... 针对永磁同步电机中速度环传统比例积分控制(proportional integral,PI)超调量过大与传统滑模观测器(sliding mode observer,SMO)存在的高频抖振等问题,提出一种基于新型微分积分滑模控制器及新型滑模观测器的无感控制方法。该方法用新型微分积分滑模控制器代替PI控制器,采用连续函数代替开关函数以减轻抖振,用指数趋近律设计滑模观测器并估计反电动势,并根据反电动势设计自适应律以避免低通滤波器的使用,得到较为精确的转子位置。最后通过MATLAB/Simulink搭建模型,结果表明该方法具有削弱抖振、无超调、准确估计转子位置的特点,转速最大误差从18下降至2.5 r/min,转子位置误差从0.048下降至0.021 rad。 展开更多

关键词 永磁同步电机 积分微分滑模控制器 改进滑模观测器 无位置传感器

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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

4

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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基于改进型滑模观测器PMSM转子位置估计 被引量：6

5

作者 刘海财 李光军 李树胜 《微特电机》 北大核心 2017年第11期23-25,29,共4页

针对传统滑模观测器对PMSM转子位置估计抖振问题,提出一种基于改进滑模观测器的PMSM转子位置估计方法。通过模糊控制在线调节滑模观测器的增益,以抑制抖振。为了减小高频噪声对估计反电势的影响,引入了自适应低通滤波器。采用Lyapunov... 针对传统滑模观测器对PMSM转子位置估计抖振问题,提出一种基于改进滑模观测器的PMSM转子位置估计方法。通过模糊控制在线调节滑模观测器的增益,以抑制抖振。为了减小高频噪声对估计反电势的影响,引入了自适应低通滤波器。采用Lyapunov稳定理论,证明了改进型滑模观测器的稳定性。仿真和实验验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 改进滑模观测器 PMSM 自适应低通滤波器 位置估计

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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

6

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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PMSM无位置传感器控制技术研究 被引量：1

7

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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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

8

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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改进滑模观测器的高速永磁同步电机矢量控制 被引量：2

9

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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永磁同步电机双滑模无传感器矢量控制研究 被引量：2

10

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：2

11

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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永磁同步电机全速域无位置传感器复合控制 被引量：2

12

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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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

13

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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改进型滑模扰动观测器的感应电机控制系统 被引量：1

14

作者 袁庆庆 瞿汉飞 《电子科技》 2022年第2期59-66,共8页

针对传统PI调节器在负载剧烈突变时控制性能不佳及使用传统滑模观测器抖振严重的问题,文中以感应电机为研究对象,提出了一种基于滑模观测器和传统PI调节器的扰动实时补偿方案。通过改进型的扰动观测器对系统扰动进行实时观测估算,将估... 针对传统PI调节器在负载剧烈突变时控制性能不佳及使用传统滑模观测器抖振严重的问题,文中以感应电机为研究对象,提出了一种基于滑模观测器和传统PI调节器的扰动实时补偿方案。通过改进型的扰动观测器对系统扰动进行实时观测估算,将估算出的扰动反馈至PI调节器进行前馈补偿,从而有效提高电机控制性能,改善抖振现象。文中搭建了基于MATLAB的仿真平台和TMS320F28335 DSP的实验平台,对所研究的改进滑模观测器扰动前馈补偿方法与常规单PI调节、常规滑模观测器扰动补偿进行了对比分析。该结果验证了所提方案的有效性与可行性,速度超调量优化了0.5%,响应时间为30 ms。 展开更多

关键词 感应电机 负载扰动 矢量控制 速度环优化 改进滑模观测器 扰动补偿 PI调节 新型趋近律

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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

15

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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新型变速趋近率滑膜观测器控制策略

16

作者 徐俊虎 《工业控制计算机》 2022年第6期89-90,共2页

传统滑模观测器永磁同步电机控制算法在电机稳态运行时,转速存在高频抖振的现象。设计一种变速趋近律的滑模观测器,并用双曲正切函数代替sign函数。仿真结果表明,该算法控制电机转速抖振幅值仅为传统算法控制电机转速抖振幅值的4%,有更... 传统滑模观测器永磁同步电机控制算法在电机稳态运行时,转速存在高频抖振的现象。设计一种变速趋近律的滑模观测器,并用双曲正切函数代替sign函数。仿真结果表明,该算法控制电机转速抖振幅值仅为传统算法控制电机转速抖振幅值的4%,有更高的鲁棒性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 新型趋近律 改进滑模观测器 双曲正切函数

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改进滑模观测器的PMSM无速度传感器控制

17

作者 何世君 《电子测试》 2021年第11期53-54,95,共3页

在动车、高铁、地铁等牵引控制系统中,为了解决传统速度传感器在永磁同步电机上操控精度低、稳定性差的问题。利用电机自身参数,构建状态观测器组成无速度传感器系统。通过测量定子电压获得电机的转速和转子位置信息,可以有效预估转动... 在动车、高铁、地铁等牵引控制系统中,为了解决传统速度传感器在永磁同步电机上操控精度低、稳定性差的问题。利用电机自身参数,构建状态观测器组成无速度传感器系统。通过测量定子电压获得电机的转速和转子位置信息,可以有效预估转动速度并且能较好地追踪实际转动速度,采用改进的滑模观测器解决牵引系统中平稳过渡和抖振问题,改善系统的动态和静态性能。仿真结果表明,改进的滑模观测器能够在突加扰动时,可以准确跟踪电动机的实际转速,提高了系统的鲁棒性。 展开更多

关键词 PMSM 无速度传感器 控制 改进滑模观测器 幂指数趋近律

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IF-ZVVCD与SMO的PMSM无位置传感器全速域复合控制

18

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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基于无位置传感器的永磁同步电机控制技术研究 被引量：5

19

作者 张紫君 熊官送 曹东海 《导航定位与授时》 2020年第4期102-109,共8页

永磁同步电机在应用中通常需要位置传感器,但是位置传感器的使用不仅增加了系统成本,而且增大了电机体积,限制了其应用场合,因此研究无位置传感器的电机控制技术具有重要意义。滑模观测器可以对永磁同步电机的转子位置和速度进行估算,... 永磁同步电机在应用中通常需要位置传感器,但是位置传感器的使用不仅增加了系统成本,而且增大了电机体积,限制了其应用场合,因此研究无位置传感器的电机控制技术具有重要意义。滑模观测器可以对永磁同步电机的转子位置和速度进行估算,但是传统的滑模观测器常采用含有符号函数的切换方式,在快速切换的同时容易产生抖振现象。为减小抖振并提高系统的稳定性,采用改进型滑模观测器对转子位置和速度进行估算,并将估算的速度和位置信息反馈给控制系统实现系统的闭环控制。最后通过半实物仿真平台对控制算法进行实时仿真,验证了方案的有效性和正确性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 改进型滑模观测器 无位置传感器 实时仿真

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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：3

20

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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