基于分?jǐn)?shù)階滑模的多電機(jī)同步控制研究.pdf

1、多電機(jī)同步控制是運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一，廣泛應(yīng)用于紡織、造紙、印刷、冶金、軋鋼、機(jī)床加工等生產(chǎn)制造過程。由于多電機(jī)同步控制系統(tǒng)是一個(gè)高階、時(shí)變、多變量、強(qiáng)耦合、非線性的復(fù)雜系統(tǒng)，控制性能越來越難以滿足實(shí)際應(yīng)用中不斷提高的系統(tǒng)需求。為了提高多電機(jī)同步控制系統(tǒng)的動(dòng)靜態(tài)性能，多電機(jī)同步控制策略和同步控制方法的研究具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
　　針對(duì)多電機(jī)偏差耦合控制策略考慮誤差信息量不足問題，設(shè)計(jì)了一種基于跟蹤誤差的最大最小及平

2、均值的偏差耦合控制策略。建立了比整數(shù)階更精確的分?jǐn)?shù)階永磁同步電動(dòng)機(jī)(PMSM)數(shù)學(xué)模型。提出了分?jǐn)?shù)二階非奇異終端滑?？刂扑惴?。為了進(jìn)一步改善多電機(jī)同步控制系統(tǒng)性能和增強(qiáng)抗干擾能力，提出了自抗擾控制技術(shù)與分?jǐn)?shù)階滑模控制相結(jié)合的復(fù)合控制策略，同時(shí)設(shè)計(jì)了基于干擾觀測(cè)器或擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器的分?jǐn)?shù)階滑模控制方案。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　通過深入分析多電機(jī)非交叉耦合控制策略、交叉耦合控制策略及其各種改進(jìn)型的優(yōu)缺點(diǎn)，提出了一種基于跟蹤誤差的最大

3、最小及平均值的改進(jìn)型偏差耦合控制策略。仿真結(jié)果表明該控制策略能改善系統(tǒng)的動(dòng)靜態(tài)性能和提高魯棒性。
　　利用分?jǐn)?shù)階微積分理論建立了PMSM的分?jǐn)?shù)階數(shù)學(xué)模型，然后把分?jǐn)?shù)階微積分理論引入滑模變結(jié)構(gòu)控制中，提出了分?jǐn)?shù)二階非奇異終端滑模控制方法，并根據(jù)分?jǐn)?shù)階李雅普諾夫穩(wěn)定性理論證明了控制律的穩(wěn)定性。對(duì)基于分?jǐn)?shù)階滑模的多電機(jī)位置同步控制進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明該方法能有效控制多電機(jī)實(shí)現(xiàn)位置同步。
　　考慮到滑?？刂埔自谄胶恻c(diǎn)附近產(chǎn)生抖振

4、現(xiàn)象與自抗擾控制技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不依賴對(duì)象模型、強(qiáng)魯棒性等特點(diǎn)，采用自抗擾控制技術(shù)和分?jǐn)?shù)階滑?？刂扑惴ǖ姆侄慰刂撇呗裕?dāng)系統(tǒng)狀態(tài)遠(yuǎn)離平衡點(diǎn)時(shí)，采用滑?？刂?當(dāng)系統(tǒng)狀態(tài)運(yùn)動(dòng)到平衡點(diǎn)附近時(shí)，采用自抗擾控制。同時(shí)，提出了一種用滑?？刂拼孀钥箶_控制中非線性狀態(tài)誤差反饋環(huán)節(jié)的復(fù)合控制策略。仿真分析驗(yàn)證了兩種控制策略的正確性和有效性。
　　利用干擾觀測(cè)器或擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器來估計(jì)和補(bǔ)償系統(tǒng)的總擾動(dòng)，并采用分?jǐn)?shù)二階非奇異終端滑?？刂破鱽斫鉀Q多臺(tái)