中國電機工程學報基于自抗擾控制器的無刷直流電機控制系統夏長亮，李正軍，楊榮，祁溫雅，修杰（天津大學電氣與自動化工程學院，天津市南開區30072）對象模型優點的基礎上，通過改進經典pid固有缺陷而形成的新型控制器，性能優良并且算法簡單。無刷直流電機作v為一個非線性系統，采用經典pid控制難以得到滿意的控制效果。為了提篼控制系統的動態性能和魯棒性，文中給出了無刷直流電機的自抗擾控制方案。該控制方案不需要精確電機參數就可以實現干擾補償，控制器的設計也不需要建立電機的精確數學模型。自抗擾控制器利用其內部的擴張狀態觀測器可以估計出系統的內外擾動，據此將電機等效為由兩基金項目：天津市應用基礎研究計劃重點項目（043802011）；天津市科技攻關計劃重大科技工程項目（053182811）。
個非線性系統構成的串聯對象，然后設計兩個一階自抗擾控制器實現對電機的內外環控制，內環控制電流，外環控制轉速自抗擾控制器參數的整定和相應的控制算法通過軟件實現。
無刷直流電機自抗擾控制圖控制器，adrc2和z/組成整個系統的內環，adrc1和zs組成整個系統的外環，設計時先把內環的傳遞函數當作1，認為廣直接控制5：s，設計adrc1，然后把i‘作為的輸入，i跟蹤二據此設計adrc2.選擇適當的參數，保證擴張狀態觀測器能很好地估計出系統總擾動的實時作用量，兩個非線性時變子系統就被近似地變成兩個積無刷直流電機硬件控制框圖系統通過霍爾元件檢測電機轉子位置信號，dsp將位置信號轉化為速度信號，速度信號作為15的輸出量送入adrc1，非線性反饋控制律計算后得到的控制量為adrc2的給定輸入，1/的輸出量即控制電路主回路電流由dsp的a/d單元得到，adrc2輸出的控制量通過dsp的事件單元（eva）轉化為占空比不同的方波來實現對樣機的控制。速度環采樣周期為15ms，電流環采樣周期為3.2叫。
為系統空載且給定轉速為額定轉速時樣機的轉速響應曲線和速度跟蹤曲線。
樣機空載轉速響應和跟蹤曲線顯示出：①樣機起動時轉速響應快并且超調小，解決了經典pid控制響應快速時超調大的矛盾；②整定參數后的adrc1可以很好地跟蹤速度輸出。
為樣機空載且給定轉速為額定轉速時控制系統主回路的電流實際曲線和跟蹤曲線。
主回路電流曲線和跟蹤曲線為突加一定負載時樣機轉速響應曲線。由圖可得，當系統受到一定的外來擾動時能自動對擾動進行動態補償，驗證了自抗擾控制器具有良好的空載加外擾時樣機轉速響應曲線主回路中串入0.2q電阻模擬樣機相電阻發生變化。電機轉速響應圖如所示。將該曲線與相電阻變化前的響應曲線進行比較，結果表明，當電機參數發生變化時控制系統依然保持很好的動態性能，具有較強的魯棒性。
電機參數發生變化后的樣機轉速響應結束語為提高無刷直流電機控制系統的性能，本文根據自抗擾控制原理給出了電機的新型控制方案。該方案具有以下優點：算法簡單，便于工程應用，控制器設計只需電機的轉速子系統和電流子系統的時間尺度，而不依賴電機的精確模型。
性能優良，響應快并且超調小，一定范圍內的負載變化和電機參數的變化不影響整個控制系統的品質，魯棒性強。
：鞏經理
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