Для преодоления проблемы сходимости в ограниченное время традиционного скользящего режима управления и проблемы вибрации, вызванной высоким усилением, предложен композитный алгоритм, объединяющий неоспоримое быстрое терминальное управление скользящим режимом (NFTSMC) и обобщенный пропорциональный интегральный наблюдатель (GPIO) для улучшения производительности управления постоянным магнитным синхронным двигателем. Этот алгоритм достигает сходимости в ограниченное время путем построения скользящей поверхности с нелинейным элементом, использует GPIO для реального времени наблюдения за изменчивыми помехами и предварительной компенсации в скоростном контуре, ограничивает коммутаторное усиление для подавления вибрации. Эксперименты и моделирование показали, что время настройки сократилось до 1,08 с при следовании за 100 об/мин (на 32% больше, чем у PI-регулирования), установившаяся ошибка снизилась до 2,56 об/мин, превышение уменьшилось на 7,51%. При внезапной разгрузке в 2,5 Н·м обобщенный пропорциональный интегральный наблюдатель смог точно оценить нагрузочные помехи, что не только эффективно подавило вибрацию, но и при нагрузке и разгрузке максимальное колебание скорости составило всего 105,81 об/мин (в момент нагрузки) и 93,72 об/мин (при разгрузке) по сравнению с управлением PI, что меньше на 7,51%, и время восстановления до установившейся скорости также оказалось короче. Быстрый фурье-анализ скорости после добавления наблюдатель показал, что гармонические компоненты скорости после добавления наблюдатель, первая, вторая, шестая, двенадцатая, уменьшились на 65%, 29%, 60%, 47%. В регулярном волновом наблюдении обозначено, что обобщенный пропорциональный интегральный наблюдатель привел к уменьшению максимальной ошибки переключения на 47%, квадратный корень среднего квадратического значения ошибки снизился с 0,25 до 0,13, точность следования местоположения повысилась на 48%. Результаты эксперимента показали, что этот композитный метод управления обладает лучшим подавлением вибрации, быстрой динамической реакцией и устойчивостью к помехам.

постоянный магнитный синхронный двигатель; нелинейное управление; управление скользящим режимом; антивибрационная производительность