随着新材料、计算机控制技术、功率电子器件日新月异的发展,加上永磁同步电机优异的控制性能,使得在工业控制中成为最热门的电机之一。基于磁场定向的矢量控制也成为各学者专家的研究对象。本文在矢量控制的基础上采用滑模控制策略,提出了新型趋近率,然后通过采样率对永磁同步电机的滑模控制性能进行研究。本文撰写的思路通过以下几个方面展开。首先在第一部分主要介绍与本文技术相关的发展现状。介绍了滑模控制的诸多控制策略,主要有三大类:一是通过设计滑模面;二是通过趋近率;三是通过滑模与其他控制如神经网络、自适应等结合的控制策略。这些控制策略的共同点都是为了降低滑模控制对系统带来的抖振问题以及提升对系统的控制性能。采样率对系统研究发展中,主要介绍了数字计算机控制系统的采样过程,并在这工程中介绍了采样率对控制系统的影响,分别介绍了单采样率控制系统和多采样率控制系统发展现状。其次阐述永磁同步电机的机械结构、磁场分布等特点并确定了本文研究对象是基于表贴式永磁同步电机。给出了在不同坐标系下的电机数学模型。为了获得较好的控制效果确定了采用id=0的转子磁场定向控制策略。分析了一些文献中趋近率的优点以及不足,并基于这些优点提出了新型分数阶双幂次快速趋近率,并通过Lyapunov函数给出了可达性以及存在性证明。介绍了整个矢量控制系统相关模块并重点对SVPWM原理进行了说明。然后对永磁同步电机的离散化原理进行介绍。通过傅里叶变换可以将时域信号和频域信号都离散。给出了基于无限长单位冲击响应系统的两种滤波器分析方法。对有传函的模拟滤波器的脉冲响应以周期T采样得出的离散序列进行从时域到Z域的变换。通过Matlab仿真得到了数字滤波器的幅频、相频特性曲线并进行了分析。给出了调速系统结构图,并通过根轨迹分析了速度环和电流环的。对电流环、速度环最小相位系统的校正零点和增益进行比较分析,得到了控制品质较好的校正零点及增益参数。对最小相位系统进行了采样率的理论分析,得出了在一个采样周期内,误差估计对满足Lipschitz常数稳定收敛给出了理论证明。并且该采样周期可以通过多阶线性矩阵不等式得到,为本文的实验部分分析采样率对永磁同步电机的控制性能提供理论依据。接着对所提出的新型趋近率设计了滑模控制器,通过调试确定了控制器中的参数。并通过与传统指数趋近率的滑模控制器和PI控制器进行了性能对比,从速度响应、定子三相电流、电机电磁转矩三个方面进行比较。基于新型趋近率的滑模控制器在这三个性能指标上都有更为明显的突出效果,符合在设计趋近率之初,意在降低抖振的同时提高控制品质。在实验平台方面,介绍了实验平台软、硬件。对控制系统的主要电路包括:供电电路、DSP主电路、PWM驱动隔离电路、给定转速电路进行了介绍。最后介绍了本次实验的软件部分设计。对比了采用新型滑模控制器和PI控制器的控制性能,验证了采用新型滑模控制器具有更好的控制品质。然后分析采样率对电机比如转速、超调量、电流以及转矩会产生影响。通过实验证明了误差估计稳定收敛的最佳采用周期。并给出了采样频率从7 k Hz～12 k Hz电机加减速以及加减负载时的速度响应。并在一定的采样区间内得出了针对某项性能相对最优的结论。