近日,我院机械工程学科博士研究生张庆雪在永磁同步电机退磁故障容错控制方面取得重要进展,相关研究成果《PMSM退磁故障复合容错预测控制策略》(Composite fault-tolerant predictive control strategy for PMSM demagnetization faults)发表在《ISA Transactions》。《ISA Transactions》为自动化控制领域的学术期刊,目前影响因子为6.5(SCI二区Top)。论文第一作者为博士研究生张庆雪,通讯作者为肖文生教授,WilliamHill中文官方网站为第一署名单位和唯一通讯单位,该研究得到了国家重点研发计划项目和山东省自然科学基金的资助支持。

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为解决PMSM发生退磁故障后有效磁链下降,系统动态性能下降及系统对负载变化鲁棒性差的问题,本研究提出了一种复合容错预测控制策略。首先建立电机正常和退磁工作条件下的数学模型。然后基于无差拍预测电流控制算法,设计了快速积分终端滑模观测器,以实现实时磁链估计及退磁补偿。同时,为提高系统动态精度与抗负载扰动能力,开发了自适应快速终端滑模控制器和改进的基于超螺旋算法的负载扰动观测器。将观测到的扰动值引入速度环进行主动补偿。采用Lyapunov定理证明所提复合容错控制系统的稳定性和有限时间收敛性。

复合容错预测控制策略总体结构图
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.isatra.2026.06.053