农业工程学报

作者：梁新成,杨谊恒,陈欣,刘愚成,李云伍,

关键词：履带车, 谐波抑制, 永磁同步电机, 高频方波注入法, 死区效应补偿, 超扭滑模

基金：42

永磁同步电机在零低速区间控制性能欠佳，导致农业履带车在丘陵山区难以实现精准作业。针对该问题，本研究结合现有基础和丘陵山区的实际作业工况特征，提出一种融合高频注入法与非线性观测器的复合控制策略。通过系统分析逆变器死区时间和非线性因素对电机运行特性的影响，设计对应的补偿方案，以削弱上述因素带来的不利影响。建立永磁同步电机（permanent magnet synchronous motor，PMSM）数学模型，对比无补偿方案与死区时间-非线性因素复合补偿策略下的电机三相电流波形，结果表明：经补偿后电机电流中的死区效应与抖振现象得到显著抑制，电流波形稳定性大幅提升。搭建试验平台并在设定负载条件下开展电机启动与工况切换试验。试验结果表明所提复合控制策略有效，即使在高频注入法与磁链观测器的切换过程中，系统仍可维持稳定运行。相较于无补偿控制，采用复合补偿策略后空载工况下电机电流总谐波畸变率（total harmonic distortion，THD）降低 6.34%，负载工况下 THD 降低 5.26%。超扭滑模自抗扰控制对比试验表明，该控制策略可基本消除电机运行时的转速超调，进一步提高系统的控制精度。研究结果表明，所提方法对于改善农业履带车运行性能具有重要价值，可为提升丘陵山区农业机械化水平提供理论依据与技术支撑。/

来源：2026年第8期

《农业工程学报》期刊编辑部

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