PMSM伺服系統(tǒng)滑模變結(jié)構(gòu)控制研究.pdf

1、交流永磁同步電機(jī)(PMSM)具有氣隙磁密高、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小、轉(zhuǎn)矩/慣量比大、效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，在要求高控制精度和高可靠性的場(chǎng)合，如航空航天、數(shù)控機(jī)床、雷達(dá)與各種軍用武器跟隨系統(tǒng)以及機(jī)器人等方面獲得了廣泛的應(yīng)用，在現(xiàn)代交流電機(jī)中也占有舉足輕重的地位。 滑模變結(jié)構(gòu)控制的滑動(dòng)模態(tài)可以進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)系統(tǒng)參數(shù)變化和負(fù)載擾動(dòng)不敏感，具有魯棒性好、響應(yīng)速度快及容易實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)。因此將滑模變結(jié)構(gòu)控制應(yīng)用于交流永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)的控制中，有望設(shè)計(jì)

2、出高品質(zhì)的控制策略。因而，本文研究滑模變結(jié)構(gòu)控制在永磁同步電機(jī)控制中的應(yīng)用。 本文首先在分析永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，結(jié)合矢量控制技術(shù)，推導(dǎo)了PMSM在d-q坐標(biāo)系上的線性解耦狀態(tài)方程。采用轉(zhuǎn)子位置定向的矢量控制方案，在Matlab/Simulink環(huán)境下構(gòu)建了PMSM伺服系統(tǒng)的仿真模型。 接著通過對(duì)滑模變結(jié)構(gòu)控制原理、特性、抖振產(chǎn)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(jī)速度控制的常規(guī)滑模控制器。對(duì)其進(jìn)

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(duì)系統(tǒng)性能的影響。 然后在常規(guī)滑?？刂破鞯幕A(chǔ)上提出了一種改進(jìn)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(jié)果表明改進(jìn)的滑模控制器能明顯削弱抖振，并對(duì)負(fù)載擾動(dòng)和系統(tǒng)參數(shù)的變化有較好的魯棒性。 最后結(jié)合滑?？刂坪湍：刂聘髯缘膬?yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)了基于模糊切換增益自調(diào)節(jié)的滑模控制器以用于PMSM伺服系統(tǒng)的速度控制，并完成了該控制器算法的S-function實(shí)現(xiàn)。