基于ESO与反步法的永磁同步电动机非线性控制

摘要

在永磁同步电动机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)运行期间,存在许多未知不确定项和未知干扰,其为一种多变量、高阶次、强耦合的非线性系统.为了能够分别对系统中各个状态量中的不确定性干扰进行动态补偿,构造了一种低阶的扩张状态观测器(Extended State Obeserver,ESO).同时,为了对系统稳定性进行有效控制,利用反步设计法(Backstepping)构造了稳定的Lyapunov函数,从而提出了一种控制方法,减轻了ESO的跟踪负担.为了验证上述方法,针对某一永磁同步电动机系统模型进行相应仿真.仿真结果表明,系统具有良好的跟踪性能和较强的抗干扰能力.该设计方法可行且效果良好.