基于EKF-LESO级联观测的永磁直线同步电机无传感器线性自抗扰控制

摘要：

为克服永磁直线同步电机(Permanent-Magnet Linear Synchronous Motor,PMLSM)敏感扰动、易受噪声影响诱发抖振的不足,摆脱位置传感器对电机伺服系统的束缚,构建了一种以线性自抗扰控制器(Linear Active Disturbance Rejection Control,LADRC)为核心、扩展卡尔曼滤波算法(Extended Kalman Filter,EKF)和线性扩张状态观测器(Linear Extended State Observer,LESO)级联观测的PMLSM无传感器矢量控制系统.首先从理论上分析了控制系统的误差来源,通过推导得出在输入量测信号存在慢时变偏差的情况下,LESO对除第1阶和第n+1阶外的“中阶”状态进行观测时观测精度不受影响的结论;进而以此为依据,提出了EKF+ LESO的级联观测方式,搭建了无传感器位置环自抗扰控制系统.通过仿真对LESO的容错性、对控制系统的跟随能力和噪声抑制能力进行了验证,实验结果则进一步表明,所设计系统能够准确实现直线电机的速度观测,系统运行平稳,具有较好的实用性.

关键词：永磁直线同步电机、扩张状态观测器、扩展卡尔曼滤波、级联观测、线性自抗扰控制

所属期刊栏目：38

分类号：TP273(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金51475462

在线出版日期：2019-12-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：53-61,70