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基于滑模变结构的PMLSM直接推力控制
摘要：
滑模变结构控制是一种具有强鲁棒性和快速响应特性的控制方法，已成功应用于多种电机控制中。本文将介绍如何基于滑模变结构控制原理设计直接推力控制方法以实现精确控制永磁线性同步电机(PMLSM)的推力输出。首先介绍了PMLSM的基本结构及其控制策略，然后详细阐述了滑模变结构控制原理及其设计方法，接着引入了直接推力控制策略并给出了实验结果。实验结果表明，该控制方法可以有效地抑制外部干扰和模型误差等因素对系统的影响，并且可以实现高精度的推力输出。
关键词：滑模变结构控制；直接推力控制；永磁线性同步电机；鲁棒性；快速响应。
Abstract:
Slidingmodevariablestructurecontrolisacontrolmethodwithstrongrobustnessandfastresponsecharacteristics,andhasbeensuccessfullyappliedtovariousmotorcontrols.Thispaperwillintroducehowtodesignadirectthrustcontrolmethodbasedontheslidingmodevariablestructurecontrolprincipletoachieveaccuratecontrolofthethrustoutputofpermanentmagnetlinearsynchronousmotors(PMLSMs).Firstly,thebasicstructureofPMLSManditscontrolstrategyareintroduced,thentheprincipleanddesignmethodofslidingmodevariablestructurecontrolareelaboratedindetail.Next,thedirectthrustcontrolstrategyisintroducedandexperimentalresultsaregiven.Inconclusion,theexperimentalresultsshowthatthiscontrolmethodcaneffectivelysuppresstheinfluenceofexternaldisturbancesandmodelerrorsonthesystem,andcanachievehigh-precisionthrustoutput.
Keywords:slidingmodevariablestructurecontrol;directthrustcontrol;permanentmagnetlinearsynchronousmotor;robustness;fastresponse.
介绍：
PMLSM是一种电力驱动装置，它具有高效、稳定、精确、可靠等优点。随着现代工业生产对运动控制的要求越来越高，对PMLSM的应用也越来越广泛。在进行精密控制时，PMLSM往往面临着模型误差、外部干扰、负载变化等问题，这些因素都会影响控制效果。为了解决这些问题，本文将引入滑模变结构控制方法，设计了一种直接推力控制方法来精确控制PMLSM的推力输出。
一般来说，控制方法要具备鲁棒性和快速响应的特性，才能够在实际应用中发挥作用。而滑模变结构控制方法正是这样一种具有这些特性的控制方法，其基本思想是通过设计一个滑动表面，使得系统输出在这个滑面上滑动，从而达到控制的目的。滑模控制具有无需准确模型、有较强的鲁棒性、对系统干扰和模型误差具有强大的抑制能力、抗噪声等优点。
滑模变结构控制方法的设计：
滑模控制方法主要包含三个方面的设计：第一是滑动面的设计，第二是控制律的设计，第三是参数的选择。为了实现滑模控制，需要选择合适的滑动面，一般来说，滑动面的选择是基于系统模型的，通常滑动面有三种选择方式：单阶、多阶和复合结构，具体选用哪种方式要根据系统模型及其控制要求而定。控制律的设计是滑模控制的关键，其通过控制算法实现滑动面上的系统状态从而最终实现控制目的。选取合适的控制算法也会影响到控制效果，例如：常见的控制算法包括离散控制、连续控制等，其具体选用要结合实际控制问题来决定。
参数的选择是滑模控制的另一个关键，涉及到滑动面的参数、控制律的参数以及系统自身的参数。在选择这些参数时，需要综合考虑实际控制问题，例如，必须确定系统的模型，以便选择合适的滑动面和控制律，此外，需要确定系统的外界干扰、初始状态等信息。
直接推力控制方法的设计：
直接推力控制方法是一种基于控制输入和输出之间的映射关系进行控制的方法，其主要思想是通过选择合适的控制器对控制输入进行优化，以达到精确控制输出的目的。在直接推力控制中，需要将