改进自抗扰的PMSM双环伺服系统控制研究

永磁同步电机(PMSM)在电机参数本身变化和外部负载干扰等复杂环境下，传统控制方法无法满足伺服系统对于精度高、抗扰性强和稳定性好的要求。针对该问题，提出一种改进自抗扰(ADRC)的双环控制策略。结合PMSM控制模型和ADRC参数在PMSM中的实际物理意义，设计了改进扩张状态观测器(ESO)的二阶非线性自抗扰控制器实现对位置和速度的联合控制，简化了控制结构以提高伺服系统响应速度，设计了一阶线性自抗扰控制器实现对电流的控制，减小其对外环的影响以进一步提高伺服系统对高性能要求，给出了双环控制器一整套参数整定方法。在MATLAB/Simulink上的仿真实验结果表明，相较于标准ESO,改进ESO更加遵循实际，整个控制策略对于负载扰动和参数摄动表现出很好的抗扰性能和控制精度。研究结果表明，该控制策略能够有效满足PMSM伺服控制系统对高性能的要求。