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| 稿件标题： | 基于层次非奇异终端和超螺旋滑模扰动观测器的永磁同步电机滑模控制 |
| 稿件作者： | 梁庭福，李鑫帅，王鹏康，毛汉领 |
| DOI： | 10.11809/bqzbgcxb2025.02.025 |
| 科学编辑： | 杨继森 博士（重庆理工大学 教授、博导） |
| 栏目名称： | 信息科学与控制工程 |
| 关键词： | 永磁同步电机；层次非奇异终端滑模控制；超螺旋滑模扰动观测器；滑模控制 |
| 文章摘要： | 针对永磁同步电机（permanent magnet synchronous motor,PMSM）在运行过程中比例积分（proportional integral，PI）控制会因参数时变和外部扰动导致控制性能下降严重，传统线性滑模控制（sliding mode control，SMC）收敛速度慢、存在抖振等问题，设计了层次非奇异终端滑模控制器(hierarchical non-singular terminal sliding mode control，HNSTSMC)，以线性比例积分微分（proportional integral differential，PID）滑模面作为内环、快速非奇异终端滑模面为外环构建层次滑模面，采用改进型趋近律，保证速度跟踪误差全局快速收敛；为了进一步提高层次非奇异终端滑模控制器的抗干扰能力与减小抖振，利用超螺旋滑模扰动观测器(super-twisting sliding mode disturbance observer，STSMDO)对控制器中存在的未知量在线辨识并进行前馈补偿。通过Matlab/simulink仿真对PI 控制、传统滑模控制、层次非奇异终端滑模控制、基于改进型负载转矩观测器的非奇异快速终端滑模控制（NFTSMC+LTOB）和HNSTSMC+STSMDO复合滑模控制进行对比分析，结果表明HNSTSMC+STSMDO复合控制在电机空载情况下，额定转速响应无超调、调节时间为0.013 s，突加2 N·m负载情况下，最大速度波动为130 r/min，恢复时间为0.004 5 s，带载切换到0.5倍额定转速，调节时间为0.127 s，永磁同步电机动态性能好、抗干扰能力强。 |
| 稿件基金： | 国家自然科学基金项目（202201013)；广西人才和基地专项项目（AD19259002) |
| 引用本文格式： | 梁庭福，李鑫帅，王鹏康，等.基于层次非奇异终端和超螺旋滑模扰动观测器的永磁同步电机滑模控制［J］.兵器装备工程学报，2025，46(2)：196-203. LIANG Tingfu, LI Xinshuai, WANG Pengkang, et al.Sliding mode control of permanent magnet synchronous motor based on hierarchical nonsingular terminal and super-twisting sliding mode disturbance observer［J］.Journal of Ordnance Equipment Engineering，2025，46(2)：196-203. |
| 刊期名称： | 2025年02期 |
| 出版时间： | 2025年2月 |
| 收稿日期： | 2023-11-28 |
| 修回日期： | 2024-01-08 |
| 录用日期： | 2024-03-01 |
| 上线时间： | 2025年2月28日 |
| 浏览次数： | 249 |
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