Aim: This article presents an adaptive STSMO (Super-Twisting Sliding Mode Observer) algorithm for a permanent magnet synchronous motor (PMSM) control system, developed to eliminate key drawbacks of conventional approaches: chattering, low observation accuracy, and insufficient robustness. To mitigate the high-frequency chattering caused by the sign function in the sliding mode observer, an adaptive back-EMF filter is proposed. To regulate the influence of the sliding mode gain coefficient on stability in the STSMO algorithm, where the threshold function is difficult to obtain, fuzzy logic control is applied. Based on this, a sensorless control strategy for the PMSM has been developed.
Methods: Mathematical and simulation modeling were performed in the MATLAB environment.
Results: Simulation in MATLAB confirms that the proposed scheme not only ensures high control accuracy but also effectively suppresses the oscillatory effect.
Conclusion: The adaptive STSMO algorithm–by directly improving observation accuracy–ensures more precise functioning of the automatic control system.
Цель. В данной статье представлен адаптивный алгоритм STSMO (Super-Twisting Sliding Mode Observer) для системы управления синхронным двигателем с постоянными магнитами (СДПМ/PMSM), разработанный для устранения ключевых недостатков традиционных подходов: чаттеринг, низкую точность наблюдения и недостаточную робастность. В качестве решения проблемы высокочастотного чаттеринга от знаковой функции наблюдателя скользящего режима предлагается адаптивный фильтр противо-ЭДС. Для регулирования влияния коэффициента усиления скользящего режима на устойчивость в STSMO алгоритме, где получение пороговой функции сопряжено с трудностями, применяется нечетко-логическое управление. На его основе разработана бездатчиковая стратегия управления для синхронного двигателя с постоянными магнитами.
Методы. Математическое и имитационное моделирование в среде MATLAB.
Результаты. Моделирование в MATLAB подтверждает, что предложенная схема не только обеспечивает высокую точность управления, но и эффективно подавляет колебательный эффект.
Заключение. Адаптивный алгоритм STSMO – прямое повышение точности наблюдения обеспечивает более точное функционирование системы автоматического управления.