永磁同步电机分数阶改进快速终端滑模控制

王兴亮，秦露露，顾 华，陈 依，曹基南，陆敏安

（1.国网上海市电力公司青浦供电公司，上海 201799；2.国网上海市电力公司松江供电公司，上海 201600）

现阶段，在汽车、有轨电车和电力传动系统等许多领域都广泛应用了永磁同步电机PMSM（permanent magnet synchronous motor），其具有结构简单、效率高、损耗小、动态性能好等优点[1]，但由于自身电磁特性，使得PMSM存在非线性性、外部抗干扰能力弱、参数不确定等缺点，PID控制方法无法达到所期待的控制要求。

国内外学者相继提出了一些控制方法，包括自适应控制[2]、状态反馈控制[3]、预测控制[4-5]和滑模控制SMC（sliding mode control）[6-9]等来提高PMSM的控制性能，其中SMC因对外界扰动和系统参数变化具有很强的鲁棒性而得到广泛的应用[10-11]。文献[6]提出了改进滑模极值搜索控制算法，即在无稳态振荡情况下，无需载波就可以直接产生开关信号的功率滑模控制器来改善系统的跟随性，避免了传统的风能转换系统PI控制器中参数调整的过程。文献[7]利用积分滑模控制ISMC（integral SMC）方法来控制PMSM，在传统滑模面中加入了积分项，消除了稳态误差，证明了SMC比PI控制在系统稳定性和抗扰动性方面具有优越性。文献[8-9]采用基于精确反馈线性化的非奇异终端滑模控制NTSMC（nonsingular terminal sliding-mode control）方法控制永磁同步电机，在传统SMC的基础上提升了控制性能，保证了系统的有限时间稳定性。另外，相关学者针双级矩阵变换器TSMC（two-stage matrix converter）可能存在的收敛速度慢的缺点，提出了快速终端滑模控制FTSMC（fast terminal SMC）[12-14]。

上述文献研究的SMC都是整数阶控制，随着分数阶微积分理论的完善和系……