永磁同步电机位置伺服系统滑模控制的研究.docx

永磁同步电机位置伺服系统滑模控制的研究【摘要】为提高永磁同步电机伺服系统的鲁棒性和快速性本文引入了滑模变结构控制策略。本文针对传统滑模控制应用于伺服系统存在的实际问题设计了一种新型的滑模控制器可靠地实现了伺服控制。设计新的滑模面保证位置和速度分别进行滑模控制实现了位置跟踪和速度控制同时提高了系统的快速性。仿真和实验均证明了文中所设计的滑模控制方案的可行性和优越性。【关键词】滑模变结构控制；永磁同步电机；伺服系统【Abstract】Slidingmodecontrol（SMC）isusedinthepermanentmagnetsynchronousmotorforthehighperformanceservoapplications.InthispaperanewkindofSMCcontrollerisdesignedtosolvethepracticalproblemswhenitcomestoimplementation.Thecontrolapproachintroducesintegraltoavoidthechatteringproblemeffectively.Itmakessurethevelocityandthepositioniscontrolledsynchronouslyandassuresthefastnessoftheservosystem.ThevalidityofthenovelSMCcontrollerisdemonstratedbysimulationandexperimentalresults.【Keywords】Slidingmodecontrol；Permanentmagnetsynchronousmotor；Servosystem0引言工业对象的多样化和复杂化对伺服控制器提出了更高要求即希望伺服系统具有一定的自适应能力和较强的抗扰能力滑模变结构控制（SMC）能较好地解决这个问题[1]。SMC是50年代俄罗斯学者提出的一种有效的非线性鲁棒控制方法[2]。由于它不需要对系统的精确观测控制率整定方法简单易于数字实现近年来已有学者将SMC应用于伺服系统中研究表明它能有效改善摩擦非线性和负载时变性提高系统鲁棒性[3-4]。本文根据矢量控制PMSM伺服系统的特点设计了一种SMC控制器通过对控制量先微分后积分的处理使其不含非线性项减小了抖振；通过对伺服系统采取先速度SMC后位置SMC的方式实现了位置跟踪和速度控制。文中将该方法应用于矢量控制PMSM伺服系统仿真和实验结果均表明所设计的SMC控制器能使实际系统较好地实现位置跟踪和速度控制较大地提高系统的快速性和鲁棒性并减小抖振有效地改善电机的动静态特性。1永磁同步电机数学模型3结论本文针对矢量控制的PMSM伺服系统的特点设计了一种SMC控制器仿真表明所设计的SMC控制器能有效实现PMSM速度和位置伺服。【参考文献】[1]Kuo-KaiShyuChiu-KengLaiYao-WenTsaiandDing-IYang.ANewlyRobustControllerDesignforthePositionControlofPermanent-MagnetSynchronousMotor[J].IEEETransactiononIndustrialElectronics200249（3）：558-565.[2]葛宝明郑琼林蒋静坪于学海.基于离散时间趋近率控制与内模控制的永磁同步电动机传动系统[J].中国电机工程学报200424（11）：106-111.[3]张希陈宗祥潘俊民王杰.永磁直线同步电机的固定边界层滑模控制[J].中国电机工程学报200626（22）：115-121.[4]刘云峰缪栋.电液伺服系统的自适应模糊滑模控制研究[J].中国电机工程学报200626（14）：140-144.