论文部分内容阅读
在永磁同步电机伺服系统的控制策略中,单一的控制方法难以达到理想的控制效果。因此,将各种控制算法相互融合就成为了当前研究的重点。滑模控制存在固有的抖振问题,且抖振和鲁棒性这两项性能无法同时满足要求。自适应模糊系统给解决滑模控制存在的这一不足提供了一种有效的方法。对自适应模糊滑模控制的研究,目前大都处于理论研究与仿真阶段,实际的应用较少。为了推进自适应模糊滑模控制的实用性,本文对自适应模糊滑模控制算法及其在伺服控制中的应用进行了研究。研究结果表明,本文提出的方法在兼顾鲁棒性和抖振这两项性能方面取得了很大进展。首先,本文分析了滑模控制无法兼顾抖振和鲁棒性的原因。基于自适应模糊控制系统的基本原理,采用模糊基函数形式的模糊系统代替滑模控制律中的未知函数和不确定项,根据Lyapunov稳定理论设计自适应律实现模糊规则参数的在线调整,提出一种自适应模糊滑模控制器,解决了滑模控制无法兼顾抖振和鲁棒性的问题。其次,为简化自适应模糊滑模控制器的设计,使其更便于应用,提出一种改进的自适应模糊滑模控制器。此控制器由模糊控制和切换控制组成,分别用来近似理想的等效控制、补偿近似误差,同时为了消除对近似误差界的需要,提出了自适应的误差估计机制来实时改变近似误差界,此改进的控制器分为可调参数为线性和非线性两种情况。最后,在MATLAB/Simulink环境下建立PMSM伺服控制系统仿真模型,进行仿真研究;构建基于AD5435的半实物仿真实验平台,完成实验验证。通过仿真和实验结果的比较分析表明:自适应模糊控制策略克服了滑模控制的不足,对于系统参数变化和负载扰动具有更好的鲁棒性,明显地削弱了抖振,动态特性更优;提出的改进措施使控制器结构和设计更简单,同时保持了良好的控制性能。