异步电机自适应的快速滑模控制方法
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TP273

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国家自然科学基金项目(U19A20110).


Adaptive fast sliding mode control method for induction motors
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    摘要:

    提出一种具有自适应能力的非奇异快速终端滑模控制(NFTSMC)方法, 可有效提升在外部扰动和参数变化下的异步电动机速度控制性能. 首先, 提出一种自适应非线性控制方法, 在增强系统抗干扰能力和动态响应性能的同时, 抑制滑模抖振现象; 其次, 提出的滑模负载转矩观测器(SMLTO)能够在负载转矩发生波动时, 迅速准确地跟踪到实际转矩, 从而减少负载转矩突变带来的速度波动, 提升控制精度和鲁棒性. 此外, 采用非奇异终端滑模控制方法, 不仅能加速系统状态的收敛, 还可避免传统滑模控制中的奇异性问题. 实验结果表明, 所提方法可显著提高异步电机速度控制系统的鲁棒性和响应速度, 并展现出优异的负载转矩观测性能.

    Abstract:

    This paper proposes an adaptive non-singular fast terminal sliding mode control(NFTSMC) method that effectively enhances the speed control performance of induction motors under external disturbances and parameter variations. First, an adaptive nonlinear control method is introduced that improves the system's disturbance rejection capability and dynamic response performance while suppressing chattering in sliding mode control. Then, the proposed sliding mode load torque observer(SMLTO) ensures rapid and accurate tracking of the actual torque during load torque fluctuations, reducing speed fluctuations caused by sudden changes in load torque and improving control precision and robustness. Furthermore, the non-singular terminal sliding mode control approach accelerates the system’s state convergence rate and avoids the singularity issues encountered in traditional sliding mode control. Experimental results demonstrate that the proposed method significantly enhances the robustness and response speed of the induction motor speed control system, while showing excellent load torque observation performance.

    参考文献
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    引证文献
引用本文

姬娟娟,崔彦良,王开云.异步电机自适应的快速滑模控制方法[J].控制与决策,2025,40(6):1866-1872

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  • 收稿日期:2024-09-24
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  • 在线发布日期: 2025-04-30
  • 出版日期: 2025-06-20
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