Algorithme de glissement terminal rapide non singulier efficace dans le moteur synchrone à aimant permanent basé sur GPIO

ZHOU Xiaomeng ,  

LI Hongwen ,  

SHAO Meng ,  

DENG Yongting ,  

WANG He ,  

摘要

Pour surmonter le problème de convergence en temps fini du contrôle glissant traditionnel et du problème des vibrations induites par un gain élevé, un algorithme composite combinant le contrôle glissant terminal rapide non singulier (NFTSMC) et l'observateur proportionnel intégral généralisé (GPIO) est proposé pour améliorer les performances de contrôle du moteur synchrone à aimant permanent. Cet algorithme atteint la convergence en temps fini en construisant une surface de glissement contenant un terme non linéaire, utilise GPIO pour observer en temps réel les perturbations variables et compenser en amont dans la boucle de vitesse, et limite le gain de commutation pour supprimer les vibrations. Les expériences et la modélisation ont montré que le temps de réglage a été réduit à 1,08 s pour un suivi de 100 tr/min (32 % de plus que le contrôle PI), l'erreur stationnaire a été réduite à 2,56 tr/min, et le dépassement a diminué de 7,51 %. Lors d'une décharge soudaine de 2,5 N·m, l'observateur proportionnel intégral généralisé a été en mesure d'estimer avec précision les perturbations de charge, ce qui a non seulement supprimé efficacement les vibrations, mais a permis un maximum de seulement 105,81 tr/min (en charge) et 93,72 tr/min (en décharge) par rapport au contrôle PI, soit une réduction de 7,51 %, et un temps de récupération à la vitesse stationnaire plus court. Une analyse de Fourier rapide de la vitesse après l'ajout de l'observateur a montré que les composantes harmoniques de la vitesse, première, deuxième, sixième, douzième, ont diminué de 65 %, 29 %, 60 %, 47 %. Dans l'observation sinusoïdale régulière, l'observateur proportionnel intégral généralisé a réduit l'erreur de changement maximum de 47 % par rapport à l'absence d'observation, l'erreur de suivi (RMS) est passée de 0,25 à 0,13, et la précision de suivi de position a augmenté de 48 %. Les résultats des expériences ont montré que cette méthode de contrôle composite présente une meilleure suppression des vibrations, une réponse dynamique rapide et une capacité de résistance aux interférences.

关键词

moteur synchrone à aimant permanent; contrôle non linéaire; contrôle glissant; performance antivibratoire

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