控制理论与应用

作者：刘乐,刘鹏,王馨,方一鸣

单位：燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室,燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室,燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室,燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室

关键词：感应电机; 龙伯格观测器; 预设性能控制; 反步滑模控制; 混合智能优化算法

基金：国家自然科学基金项目(61803327, 61873226), 河北省自然科学基金项目(F2020203018), 河北省创新能力提升计划项目(22567619H), 河北省高等 学校科学技术研究青年基金项目(QN2022134)

考虑暂稳态约束、控制参数优化及参数摄动和负载扰动等对感应电机位置跟踪控制性能的影响, 本文提出 了一种基于龙伯格观测器的预设性能优化控制方法. 首先, 针对电机转子磁链在实际中不可测的问题, 采用龙伯格 观测器对其进行了快速准确的估计. 其次, 基于反步法完成感应电机位置预设性能控制器的设计, 基于变增益指数 趋近律完成感应电机磁链滑模控制器的设计, 通过构造干扰观测器对电机系统中由参数摄动和负载扰动引起的不 确定项进行观测, 实现了对系统给定值准确的跟踪控制. 再次, 将遗传算法(GA)与改进的粒子群优化(IPSO)算法相 结合, 对所设计的控制器参数进行优化整定, 进一步提高了系统的收敛速度和稳态精度. 基于李雅普诺夫稳定性理 论分析表: 所设计的控制器能够保证位置跟踪误差一直处于预设边界内, 且整个闭环系统是全局一致有界稳定的. 最后, 通过仿真和模拟实验对比分析验证了本文所提方法的有效性及在实际电机系统中应用的可行性.

来源：2023年第6期

《控制理论与应用》期刊编辑部

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