吉林大学学报(工学版) ›› 2013, Vol. 43 ›› Issue (03): 688-694.doi: 10.7964/jdxbgxb201303022

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感应电动机全局高阶滑模观测器

史宏宇1, 冯勇1, 张袅娜2,3   

  1. 1. 哈尔滨工业大学 电气工程及自动化学院,哈尔滨 150001;
    2. 长春工业大学 自动化系,长春 130012;
    3. 吉林大学 汽车工程学院,长春 130022
  • 收稿日期:2012-03-27 出版日期:2013-05-01 发布日期:2013-05-01
  • 作者简介:史宏宇(1981-),男,博士研究生.研究方向:滑模控制及电机驱动控制.E-mail:hongyuhit@126.com
  • 基金资助:

    国家自然科学基金项目(61074015,60774040).

Global high-order sliding mode observer for induction motor

SHI Hong-yu1, FENG Yong1, ZHANG Niao-na2,3   

  1. 1. College of Electrical Engineering & Automation, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China;
    2. Department of Automation, Changchun University of Technology, Changchun 130012, China;
    3. College of Automotive Engineering, Jilin University, Changchun 130022, China
  • Received:2012-03-27 Online:2013-05-01 Published:2013-05-01

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摘要： 提出了一种基于高阶滑模的感应电动机全局滑模观测器,用于实现电机转速及转子磁链的高精度辨识.通过设计全局滑模面,实现了观测器在整个控制过程中均处于滑动模态,提高了观测器的鲁棒性.设计的高阶滑模控制律可以得到平滑的等效控制信号,实现了直接将滑模控制信号用于系统状态观测,提高了观测精度.仿真和试验结果表明:所设计的滑模观测器有效地抑制了抖振现象,具有良好的观测精度,并且对外部负载扰动及内部参数摄动具有较强的鲁棒性.

关键词: 自动控制技术, 感应电动机, 状态观测器, 全局滑模, 高阶滑模

Abstract: A global sliding mode observer for induction motor based on high-order sliding mode was proposed. The model is applied for precisely identifying the rotor velocity and the rotor flux of the induction motor. A global sliding mode surface was designed to improve the robustness of the observer and to implement the observer in the sliding motion through the entire response. A high-order sliding mode control law was utilized to obtain the smooth equivalent control signal directly. The control signal of the sliding mode observer can be applied to state observation, so that the better observing precision is realized. Simulation and experiment results show that the proposed sliding mode observer can eliminate the chattering phenomenon effectively, provide high observing precision. Moreover, the proposed observer is robust to load disturbance and internal parameter perturbation.

Key words: automatic control technology, induction motor, state observer, global sliding mode, high-order sliding mode

中图分类号: 

  • TP273
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