面向电推进应用的永磁同步电机鲁棒终端滑模控制

《Scientific Reports》：Robust terminal sliding mode control of a permanent magnet synchronous motor for electric propulsion applications

　　

摘要

传统永磁同步电机（SPMSM）驱动中的速度调节器在工业应用中往往存在动态响应迟缓、抗扰动能力不足的问题。为解决上述挑战，本文提出了一种复合IGTISMC-IASTA方案。通过设计增强型高斯终端积分滑模面，该策略解决了快速暂态响应与积分饱和之间的固有矛盾。同时，采用有效的抖振抑制自适应超螺旋算法，确保系统在有限时间内收敛。基于Lyapunov的稳定性分析证实了闭环系统的鲁棒性。基于TMS320F28379D搭建的测试平台所开展的对比实验表明，在所考虑的实验室条件下，所提方法相较于测试的滑模基线方法具有更优越的动态性能，其空载启动时间为0.35秒，稳态误差可忽略不计，并对阶跃负载、正弦扰动和磁通失配表现出较强的鲁棒性。在实际推进场景中（例如在波浪诱导负载及更高功率水平条件下）的进一步验证，可在实际系统部署前开展。