有载分接开关驱动轴转动位置的闭环反馈抗扰控制策略

针对有载分接开关在实现切换工作时驱动轴存在传动不稳定、转动位置不精确的问题，提出了一种以有载分接开关驱动轴转动位置为被控量的闭环反馈抗扰控制策略。首先，根据在电动机构作用下有载分接开关工作状态对驱动轴的转动位置需求，建立了驱动轴期望位置的误差动态控制系统；其次，设计了两个跟踪微分器以计算驱动轴位置信号的光滑跟踪信号，进而可通过调节参数来控制驱动轴位置轨迹的过渡过程；然后，设计了两个扩张状态观测器去估计误差动态控制系统中的状态值及由于有载分接开关在工作中受负载变化、切换方向改变等因素引起的总和扰动值；最后，利用驱动轴位置误差信号及误差动态控制系统的状态估计值设计非线性反馈控制器，并在控制器中补偿扩张状态观测器估计的总和扰动值来实现抗扰控制效果。应用Matlab仿真软件对所提控制策略进行了验证，仿真结果表明，所提控制策略可实现有载分接开关驱动轴的期望位置控制，与传统PID控制策略相比，所提抗扰控制策略将有载分接开关驱动轴闭环反馈控制下位置误差减少了85%。