一、永磁同步電機數(shù)學模型

永磁同步電機的定子有三相交流繞組，轉子為永磁。在研究過程中，通常先忽略次要因素，作如下的設定：

1.忽略定子繞組的效應；

2.忽略磁化曲線的飽和非線性因素；

3.忽略定子電阻和漏抗的影響。

基于系統(tǒng)高動態(tài)性能的需要，環(huán)球電機控制系統(tǒng)可先采用矢量控制，通過坐標變換，將坐標系變換到dq同步旋轉坐標系，將同步電機等效成直流電機，再按照直流電機的控制方法進行控制。

二、滑動模態(tài)控制器設計

滑動模態(tài)控制，作為一種解決非線性系統(tǒng)的方法，具有控制算法簡單，魯棒性強，調速范圍大等優(yōu)點。系統(tǒng)在外界的干擾下，參數(shù)會受到影響，強迫系統(tǒng)沿著起初設計的滑模面軌跡運動，因此，又稱滑模變結構控制（SMC:SlidingModeControl)。通過調整反饋控制系統(tǒng)的結構確保狀態(tài)變量約束的快速切換面和運動系統(tǒng)滑動面的漸近穩(wěn)定。理想的滑模控制對外界干擾以及非線性具有完全魯棒性，但由于其本身存在抖震問題，限制了發(fā)展。東莞電機廠在滑模控制中引入積分項：一方面可提高系統(tǒng)的控制精度；另一方面由于積分Windup效應，可在一定程度上減小因誤差過大所致超調大、輸入受限的問題，使積分滑模控制（ISMC:IntegralSlidingModeControl))得到發(fā)展。

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