永磁直線同步電機的先進控制策略研究.pdf

1、直線電機是一種通過電磁能直接產(chǎn)生直線運動的機電裝置,它具有速度快、結(jié)構(gòu)簡單、傳動效率高和易于維護等特點。尤其是永磁直線同步電機(Permanent Magnet Linear Synchronous Motor, PMLSM)具有高推力強度、低損耗等優(yōu)點,因而在高精數(shù)控系統(tǒng)和精密測量等許多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。然而,由于永磁直線同步電機系統(tǒng)易受到電機參數(shù)變化、外部負(fù)載擾動、摩擦力和推力波動等不確定干擾的影響,限制了其在要求高性能領(lǐng)域中的應(yīng)

2、用。為了獲得高性能的永磁直線同步電機伺服系統(tǒng),必須設(shè)計出良好的控制策略以解決這些不確定性干擾的影響,使伺服系統(tǒng)具有良好的跟蹤能力和較強的抗擾動能力。本文針對PMLSM系統(tǒng)中存在的不確定干擾問題,設(shè)計直線伺服系統(tǒng)的控制策略,取得如下成果:
　　(1)在設(shè)計常規(guī)滑模變結(jié)構(gòu)控制過程中,往往需要知道系統(tǒng)總不確定干擾的上界值,然而,在許多情況下系統(tǒng)總不確定干擾的上界值難以得知,為此引入自適應(yīng)理論,設(shè)計出自適應(yīng)滑模變結(jié)構(gòu)控制,但滑模變結(jié)構(gòu)控制

3、中的抖振問題未能得到解決。最后借鑒自適應(yīng)迭代學(xué)習(xí)的思想設(shè)計了迭代滑模變結(jié)構(gòu)控制,通過迭代學(xué)習(xí)項的估計系統(tǒng)存在的不確定干擾并補償,進而極大地減弱滑模變結(jié)構(gòu)控制中的抖振。仿真實驗驗證了該控制策略的有效性。
　　(2)采用一種魯棒自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方法,實現(xiàn)了永磁直線同步電機的跟蹤控制。所設(shè)計的控制器包含兩個部分:一部分是自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器,用來逼近理想控制器,該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入為滑模切換函數(shù);另一部分是魯棒控制器,用來消除逼近誤差。建