北京
近日，海軍工程大學 提出了一種基于復合控制器與自適應速度觀測器的電磁發射用永磁直線同步電機無速度傳感器控制方法。首先，針對發射電機的非周期動態運行特性，設計了基于前饋控制的復合控制器，以實現不同加速度工況下閉環控制的快速動態響應特性。其次，基于模型參考自適應系統提出改進型自適應速度觀測器：通過引入擾動觀測項和誤差反饋增益矩陣，有效提升動態工況下系統穩定性和抗擾動能力。最后，提出了基于最小化觀測誤差期望的反饋增益矩陣求解方案，從而獲取更精準的觀測信號。實驗結果驗證了本文所提控制方法的優越性。
丁安敏
海軍工程大學，博士研究生。2021年畢業于中國石油大學并獲碩士學位。研究方向為直線電機系統及其控制，攻讀博士學位期間發表SCI期刊論文3篇（其中SCI一區2篇，SCI二區1篇），EI會議論文2篇，授權發明專利4項。
基于南京研旭電氣科技有限公司生產的YXSPACE-SP6000，提出了改進型電磁發射用永磁直線同步電機無速度傳感器控制方法，該策略能有效提高系統跟蹤精度、觀測精度以及抗擾動能力。
論文解說
YXSPACE-SP6000是一款高性能DSP+FPGA架構的仿真控制平臺，搭載TI C6000系列高端DSP，算力遠超常規C2000系列，適用于復雜工業控制、圖像處理等場景。配套軟件YXSPACE-VIEW6000采用組態式架構，提供遙控按鈕、遙信指示、遙測示波器等5類核心控件，支持拖拽式搭建監控界面，可實時采集、顯示仿真機運行數據，還能通過設置極限值實現硬件過載保護，讓控制過程直觀可控。
特別致謝
海軍工程大學
論文題目：Improved Speed Sensorless Control Strategy Combined with Compound Controller and Adaptive Speed Observer for Electromagnetic Launch Motor
作者：孫兆龍、丁安敏、劉振田、李冠杰、徐偉
期刊名稱：IEEE Transactions on Power Electronics
影響因子：6.5
引用格式：Z. Sun, A. Ding, Z. Liu, Li, et al., “Improved speed sensorless control strategy combined with compound controller and adaptive speed observer for electromagnetic launch motor,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 41, no. 6, pp. 9281-9295, Jun. 2026.
論文鏈接：
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論文背景
1.應用背景
電磁發射具有發射動能高、啟動時間快、可控性高等顯著優勢，以直線電機為核心推力機構的電磁發射技術正掀起新一輪的研究熱潮。
由于發射電機需較長行程才能實現高速發射，而環形永磁直線同步電機TPMLSM具備與直線型結構電機相同的性能，且空間適配性強。
因此論文采用TPMLSM作為發射電機的理論研究樣機，開展相關控制算法研究工作。
采用機械傳感器獲取電機運行信號用于閉環控制時，系統維護難度大、測量誤差、信號傳輸衰減及惡劣環境下適應性差等問題尤為突出。
如參考加速度和速度曲線所示，發射電機具有非周期動態運行特性，這會降低機械傳感器的可靠性，甚至導致發射任務失敗。
因此，論文開展電機無速度傳感器驅動技術研究，重點聚焦速度控制和速度觀測。
2.傳統技術不足
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研究方法
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實驗驗證
論文內容部分節選：
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結果與展望
本文提出了一種基于復合控制器和自適應速度觀測器的發射電機無速度傳感器驅動方案，可有效提高系統跟蹤精度和觀測精度。主要工作總結如下：
1.考慮電機動態運行工況，設計了一種基于前饋策略的復合控制器。將加速度作為前饋項加入外環控制中，能夠在不影響系統穩定性的前提下顯著提高系統動態響應和跟蹤精度。
2.考慮系統未知擾動的影響，構建了含擾動觀測和誤差反饋的自適應速度觀測器。通過設計最小觀測誤差期望條件下的反饋增益矩陣，有效提高了系統的觀測精度和抗干擾能力。
雖然所提方法有效提高了系統控制性能，但實際發射電機高加速、非周期瞬態帶來的強振動沖擊嚴重降低系統可靠性，后續團隊將開展更高發射速度的實驗，以進一步驗證高加速工況下算法的控制性能。
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