滑模变结构控制在交流伺服系统中的应用研究

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随着时代的进步,交流伺服系统的应用变得越来越广泛,其中采用先进控制策略的永磁同步电机伺服系统已经成为当今高性能伺服系统的发展方向。在永磁同步电机控制的众多方法中滑模变结构控制因具有较好鲁棒性、控制精度高、实现简单等优势,而被广泛地应用到永磁同步电机控制中。论文对滑模变结构控制在永磁同电机中的应用进行了深入的分析与研究。首先建立永磁同步电机伺服系统的数学模型,然后,分析永磁同步电机伺服系统所具有的的特性,最后,以永磁同步电机伺服系统为研究对象,对传统的滑模变结构控制进行改进,以提高系统的控制性能。其中为减弱系统抖振,将积分滑模变结构控制与二次抛物线定义的非线性饱和函数相结合来设计滑模控制器;速度伺服系统中应用快速终端滑模变结构控制来提高系统的收敛速度,并同时采用Anti-reset Windup技术来消除系统中的windup现象;位置伺服系统中应用基于终端吸引子与指数的混合趋近控制方法,以此来提高永磁同步电机位置伺服系统的定位精度。论文中对所设计的控制器都通过李雅普诺夫稳定性判断定理证明了其可以使受控系统达到稳定状态,最后还通过Matlab/Simulink及编程对系统进行了数值仿真对比实验,证明了改进的滑模变结构控制方法的所提控制策略的有效性与可行性。
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