一种新型永磁同步电机高阶滑模控制算法

针对永磁同步电机控制系统易因外部扰动等不确定性影响而导致控制性能下降的问题,提出了一种基于改进自适应非奇异终端滑模控制器和滑模扰动观测器补偿技术的复合控制算法。选择新型自适应指数趋近律设计非奇异终端滑模转速环控制器,新型趋近律可以在保证减少抖振的同时保证控制系统能够快速收敛,可动态适应被控系统的变化;利用扩展滑模扰动观测器实时估计系统中不确定性参数,并对控制器进行前馈补偿,且通过Lyapunov函数证明了其稳定性。仿真和试验结果表明,与PI控制、传统滑模控制方法相比,所提方法有效改善了抖振问题,提高了控制系统对电机的控制精度,提升了系统的鲁棒性和抗干扰性能。

极端工况下永磁同步电机改进非奇异终端滑模控制

针对永磁同步电机控制系统性能易受参数变化、外部扰动等不确定性因素影响而下降的问题,设计了一种转速环改进型非奇异终端滑模控制方法。首先,建立永磁同步电机的数学模型;然后,采用改进型指数趋近律与非奇异终端滑模面相结合设计控制器;同时,利用扩展滑模扰动观测器估计系统中不确定性参数,并通过Lyapunov函数证明了其稳定性;最后,通过仿真实验对所提出的控制方案的有效性进行了分析验证。结果表明,与PI控制和传统NTSMC方法相比,该方法在保证快速收敛的同时明显削弱了抖振现象,具有一定的鲁棒性和抗干扰性。

两级单相光伏并网系统积分滑模控制

针对典型的两级单相光伏并网系统,为了提高其抗干扰能力,提出了一种基于自适应指数趋近律的积分滑模控制策略,以实现光伏最大功率追踪和并网电流控制。首先,针对前级DC/DC变换器,采用基于扰动观察法的积分滑模控制,使光伏输出电压跟踪其参考电压,从而实现光伏最大功率追踪;其次,针对后级DC/AC变换器,采用基于双环控制的积分滑模控制,不仅保证了直流母线电压恒定,而且确保了并网电流准确、快速地跟踪并网电流参考值。仿真结果表明:所设计的积分滑模控制不仅使光伏并网系统具有良好的动态和稳态性能,而且增强了系统的鲁棒性,降低了系统抖振。

有源电力滤波器研究

有源电力滤波器是谐波及无功治理中的重要应用工具,鉴于它本身工作状态不断变化的特性,常用的电流补偿控制策略在指令电流变化较大时,往往会使补偿电流出现尖峰,电流跟踪效果也不十分理想,进而影响补偿效果。滑模变结构控制鲁棒性能较好,对系统内部参数变化及外部扰动均不灵敏,本文结合滑模变结构控制特点,将自适应控制理论应用其中,设计了一种新颖的自适应离散滑模控制器,并通过仿真验证了该控制策略可以实时跟踪控制有源电力滤波器的输出电流,并有效改善了有源电力滤波器的补偿效果。实验结果也验证了该自适应离散滑模控制器的可行性。