一、原理介绍

将线性自抗扰控制器（LADRC）应用到永磁同步电机调速系统中，将电流环中的反电势耦合项、定子电阻压降和转速环中的负载转矩和粘滞摩擦等作为扰动量，并采用扩张状态观测器(LESO)和线性反馈控制律(LSEF)抵消转速环、电流环中的扰动，实现转速

环、电流环的完全解耦控制，有效提高了低速、加载、卸载时的转速稳定性

1.1转速环LADRC设计

转速控制器输入为转速给定和反馈，输出为转矩电流给定，根据PMSM的电磁转矩和运动方程可知，转速LADRC输入输出的微分方程为一阶，因此采用一阶LADRC

转速环LADRC的结构，如图所示。

1.2电流环LADRC设计

由于电流给定是连续变化的，为了不引起不必要的相位滞后，电流环LTD可以省略，从PMSM 的电压和磁链方程可知，d、q轴电流LADRC输入输出的微分方程也为一阶，对于阶次相同的 LADRC，可以采用相同的设计方法，不同的是扰动量的选取

电流环LADRC结构， 如图所示

 

最终可得转速环、电流环均采用LADRC的系统控制框图为

二、仿真验证

在MATLAB/simulink里面验证所提算法，采用和实验中一致的控制周期1e-4，电机部分计算周期为1e-6。仿真模型如下所示：

2.1转速

2.2 d轴电流

 

2.3 q轴电流 

2.4 电磁转矩 

2.5 三相电流 

在电流环中，LADRC抵消了反电势和定子电阻压降，提高了电流的跟踪精度，减小了低速运行时的转速波动；转速环中，LADRC抵消了负载转矩和粘滞摩擦，提高了加、减负载时的转速稳定性； 控制器的整定不依赖于准确的电机模型参数，参数整定更为简单；采用LTD安排转速过渡过程能够有效的抑制转速超调。