交流電動(dòng)機(jī)的模糊自適應(yīng)動(dòng)態(tài)面控制.pdf

1、近幾年，交流電動(dòng)機(jī)憑借其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，可靠耐用等優(yōu)點(diǎn)逐步取代了直流電動(dòng)機(jī)，在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。交流電動(dòng)機(jī)是一個(gè)高階、強(qiáng)耦合、多變量、參數(shù)時(shí)變的非線性系統(tǒng)；研究先進(jìn)的控制策略，提高交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)運(yùn)行效率以及動(dòng)靜態(tài)性能，是一項(xiàng)富有理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的研究課題。針對(duì)經(jīng)典交流電動(dòng)機(jī)控制方法的一些不足，本文結(jié)合動(dòng)態(tài)面技術(shù)和自適應(yīng)反步法研究了永磁同步電動(dòng)機(jī)和考慮鐵芯損耗的異步電動(dòng)機(jī)的模糊自適應(yīng)位置跟蹤控制策略，利用模糊邏輯系統(tǒng)

2、處理系統(tǒng)中的未知非線性項(xiàng)，結(jié)合動(dòng)態(tài)面技術(shù)和反步控制構(gòu)建非線性控制器，有效克服了未知參數(shù)的影響，消除了傳統(tǒng)反步法中的“計(jì)算爆炸”問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了對(duì)交流電動(dòng)機(jī)的高品質(zhì)控制。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴研究了一類(lèi)單輸入單輸出嚴(yán)格反饋非線性系統(tǒng)的自適應(yīng)模糊動(dòng)態(tài)面跟蹤控制策略。利用模糊邏輯系統(tǒng)逼近系統(tǒng)中的非線性函數(shù)，通過(guò)引入動(dòng)態(tài)面技術(shù)使用一階低通濾波處理虛擬控制函數(shù)來(lái)克服“計(jì)算爆炸”問(wèn)題，采用反步法來(lái)構(gòu)造自適應(yīng)模糊控制器，并利用李雅普諾夫方法分

3、析了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。該控制器可以保證系統(tǒng)的有界性和良好的跟蹤性能。⑵研究了基于動(dòng)態(tài)面技術(shù)和模糊逼近原理，采用自適應(yīng)反步法設(shè)計(jì)了永磁同步電動(dòng)機(jī)的位置跟蹤控制策略。利用模糊邏輯系統(tǒng)逼近永磁同步電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中的非線性函數(shù)；通過(guò)引入一階低通濾波處理虛擬控制信號(hào)來(lái)消除“計(jì)算爆炸”問(wèn)題，采用反步法構(gòu)造閉環(huán)系統(tǒng)的真實(shí)控制器，利用李雅普諾夫方法分析了整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。所設(shè)計(jì)的控制器能夠保證系統(tǒng)能夠快速跟蹤給定的信號(hào)，閉環(huán)系統(tǒng)所有的信號(hào)都是有界的，而且能夠克

4、服系統(tǒng)參數(shù)未知及負(fù)載擾動(dòng)的影響。仿真結(jié)果最終驗(yàn)證了該方法的有效性。⑶針對(duì)考慮鐵損的異步電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)模型，基于動(dòng)態(tài)面技術(shù)，設(shè)計(jì)了一種新型的自適應(yīng)模糊位置跟蹤控制器。利用模糊邏輯系統(tǒng)逼近異步電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中的非線性函數(shù)，通過(guò)引入動(dòng)態(tài)面技術(shù)處理虛擬控制函數(shù)消除傳統(tǒng)反步設(shè)計(jì)中由于對(duì)虛擬控制函數(shù)進(jìn)行連續(xù)求導(dǎo)而引起的“計(jì)算爆炸”問(wèn)題，結(jié)合自適應(yīng)技術(shù)對(duì)模糊系統(tǒng)的未知參數(shù)進(jìn)行估計(jì)，同時(shí)采用反步法設(shè)計(jì)系統(tǒng)的控制器。所設(shè)計(jì)的控制器只包含一個(gè)自適應(yīng)參數(shù)，且結(jié)構(gòu)