PMSM伺服系統(tǒng)滑模變結構控制研究.pdf

1、交流永磁同步電機(PMSM)具有氣隙磁密高、轉矩脈動小、轉矩/慣量比大、效率高、結構簡單等優(yōu)點，在要求高控制精度和高可靠性的場合，如航空航天、數(shù)控機床、雷達與各種軍用武器跟隨系統(tǒng)以及機器人等方面獲得了廣泛的應用，在現(xiàn)代交流電機中也占有舉足輕重的地位。 滑模變結構控制的滑動模態(tài)可以進行設計，對系統(tǒng)參數(shù)變化和負載擾動不敏感，具有魯棒性好、響應速度快及容易實現(xiàn)等優(yōu)點。因此將滑模變結構控制應用于交流永磁同步電機伺服系統(tǒng)的控制中，有望設計

2、出高品質的控制策略。因而，本文研究滑模變結構控制在永磁同步電機控制中的應用。 本文首先在分析永磁同步電機數(shù)學模型的基礎上，結合矢量控制技術，推導了PMSM在d-q坐標系上的線性解耦狀態(tài)方程。采用轉子位置定向的矢量控制方案，在Matlab/Simulink環(huán)境下構建了PMSM伺服系統(tǒng)的仿真模型。 接著通過對滑模變結構控制原理、特性、抖振產生原因及削弱方法的分析，給出了一種用于交流永磁同步電機速度控制的常規(guī)滑?？刂破?。對其進

3、行仿真，通過仿真曲線分析了該控制器的控制效果以及控制器參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響。 然后在常規(guī)滑?？刂破鞯幕A上提出了一種改進的滑?？刂破鳎夯诜侄畏e分型切換增益的滑模速度控制器。仿真結果表明改進的滑?？刂破髂苊黠@削弱抖振，并對負載擾動和系統(tǒng)參數(shù)的變化有較好的魯棒性。 最后結合滑?？刂坪湍：刂聘髯缘膬?yōu)點，設計了基于模糊切換增益自調節(jié)的滑?？刂破饕杂糜赑MSM伺服系統(tǒng)的速度控制，并完成了該控制器算法的S-function實現(xiàn)。