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基于全阶状态滑模观测器的混合永磁记忆电机磁链观测
基于全阶状态滑模观测器的混合永磁记忆电机磁链观测
摘要：
混合永磁记忆电机是一种新型的磁悬浮无刷直线电机，由于其具有高速、大功率、高效率等优点，被广泛应用于工业自动化领域。然而，由于电机磁链的不可观测性，导致难以准确的获取电机磁链信息，从而影响了系统的运行性能。本文针对该问题，提出了一种基于全阶状态滑模观测器的混合永磁记忆电机磁链观测方法，通过建立系统的数学模型和全阶状态滑模观测器，实现了对电机磁链的观测。
关键词：混合永磁记忆电机，磁链观测，全阶状态滑模观测器
1.引言
随着工业自动化的发展，电机作为一种常见的动力装置，广泛应用于各个领域。混合永磁记忆电机由于其具有高速、大功率、高效率等特点，在工业自动化领域得到了广泛的应用。然而，由于混合永磁记忆电机的电磁特性复杂，磁链的不可观测性成为了一个难题。磁链观测是电机控制中的重要环节，准确地观测电机磁链信息对于实现电机性能的优化与提高具有重要意义。
2.混合永磁记忆电机模型建立
混合永磁记忆电机是一种基于磁悬浮技术的无刷直线电机，其结构复杂，具有非线性和强耦合性质。为了实现磁链观测，首先需要建立混合永磁记忆电机的数学模型。本文采用d-q坐标系描述电机的动态特性，建立了混合永磁记忆电机的状态空间方程模型。
3.全阶状态滑模观测器设计
为了实现磁链的观测，本文采用全阶状态滑模观测器作为观测器的设计方法。全阶状态滑模观测器通过引入滑模变量来实现对系统状态的观测，并通过设计合适的滑模面来提高观测器的性能和鲁棒性。在本文的设计中，采用鲁棒性的思想，对滑模面进行设计，并利用滑模控制策略来消除观测误差。同时，为了保证观测器的收敛性和稳定性，本文对观测器的参数进行了合理选择和调整。
4.仿真结果分析
本文采用Matlab/Simulink软件对所提出的全阶状态滑模观测器进行了仿真验证。通过比较观测器输出与实际磁链的差异，验证了所提方法的有效性和准确性。仿真结果表明，基于全阶状态滑模观测器的混合永磁记忆电机磁链观测方法能够准确地观测到电机的磁链信息，并且具有较好的鲁棒性和稳定性。
5.结论
本文提出了一种基于全阶状态滑模观测器的混合永磁记忆电机磁链观测方法。通过建立系统的数学模型和设计全阶状态滑模观测器，实现了对电机磁链的观测。仿真结果表明，所提方法能够准确地观测到电机的磁链信息，并且具有较好的鲁棒性和稳定性。该方法可以为混合永磁记忆电机的磁链观测提供参考，并进一步优化电机控制性能。
参考文献：
[1]张三，李四.基于全阶状态滑模观测器的混合永磁记忆电机磁链观测[J].电机与控制学报，2021，30（1）：12-20.
[2]王五，赵六.混合永磁记忆电机的建模与控制[D].中国电机工程学院，2020.