従来のスライディングモード制御における有限時間収束の課題および高ゲインによる振動問題に対処するため、非特異高速終端スライディングモード制御（NFTSMC）と広義比例積分オブザーバ（GPIO）を組み合わせた複合アルゴリズムを設計し、新しい複合制御戦略を提案して永久磁石同期モーターの制御性能を向上させた。本アルゴリズムは非線形項を含むスライディング面を構築し有限時間収束を実現し、GPIOを用いて時変摂動をリアルタイムに観測し速度ループへフィードフォワード補償を行い、スイッチングゲインを制限して振動を抑制する。シミュレーションおよび実験の結果、100 r/minのステップ追従において調整時間は1.08秒に短縮され（PI制御に比べ32%向上）、定常誤差は2.56 r/minに低減し、オーバーシュートは7.51%減少した。突発的な2.5 N·mの負荷投入／解除時には、GPIOオブザーバが負荷撹乱を正確に推定できるため振動を効果的に抑制し、負荷投入時および解除時の最大速度変動値はそれぞれ105.81 r/minおよび93.72 r/minでPI制御と比較して7.51%減少し、公称回転数への復帰時間も短縮された。速度変動の高速フーリエ解析により、オブザーバ追加後の回転速度の高調波成分が第1、2、6、12次でそれぞれ65%、29%、60%、47%減衰していることが示された。位置ループ正弦波追従実験では、GPIOオブザーバによりオブザーバ非搭載時と比べて最大換向誤差が47%低減し、追従誤差のRMS値は0.25から0.13に減少、位置追従精度は48%向上した。実験結果は複合制御手法が優れた振動抑制、高速な動的応答および耐妨害性を有することを示している。

永久磁石同期モーター; 非線形制御; スライディングモード制御; 耐妨害性能