基于双观测器的拼接弧线电机改进积分滑模控制策略

作     者：曹兆锦 宋晓莉 范壬秋 张超 CAO Zhao-jin;SONG Xiao-li;FAN Ren-Qiu;ZHANG Chao

作者机构：中国科学院南京天文光学技术研究所江苏南京210042 中国科学院天文光学技术重点实验室江苏南京210042 中国科学院大学北京100049 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(No.12373096 No.11673045) 

出 版 物：《中国光学(中英文)》 (Chinese Optics)

年 卷 期：2025年第18卷第1期

页      码：105-113页

摘      要：拼接弧线电机凭借其高转矩比和低速稳定运行等优点,为大口径天文望远镜观测提供了高性能驱动技术支持。电机运行过程中存在的如参数畸变、谐波等其他内外部干扰,都对提高电机性能提出了挑战。因此,本文提出一种基于新型趋近律的积分滑模控制器,同时结合扩张状态观测器与负载观测器的混合控制策略,旨在优化传统滑模控制并增强系统的抗干扰能力。传统趋近律参数较为繁杂且不能很好地抑制抖振,新型的趋近律简化了参数,有效克服了系统抖振。其次,采用扩张状态观测器对反馈转速进行估计,然后结合q轴电流信息和估计出的转速数据作为负载转矩观测器输入,进一步提高了负载观测性能,并将负载观测值转换为电流进行前馈补偿,用以提高电机的抗干扰性能。仿真和实验结果表明:所提出的双观测器方法能够有效观测电机的转速和负载值,显著增强了电机的抗负载扰动能力;同时,采用新型滑模速度控制器降低了电机转速超调量,并在一定程度上抑制了滑模抖振,为弧线电机在大口径天文望远镜的高精度观测应用提供了理论和实验支持。

主 题 词：大型天文望远镜 拼接弧线永磁同步电机 双观测器 改进滑模控制 

学科分类：08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 081102[081102] 0811[工学-水利类] 

核心收录：

D　O　I：10.37188/CO.2024-0085

馆 藏 号：203157151...