基于dspace的直流调速系统滑模变结构控制

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1、学校代号：10109分类号：TP273密级：公开^^7^/TaiyuanUniversityofScience&Technology硕士学位论文THESISOFMASTERDEGREE(学术型）基于dSPACE的直流调速系统论文题目：滑模变结构控制______________研翅生名:吴秀珍______________________指导教师:邵雪卷副教授_____________学科专业：与控_____________学习年限：2012年9月一2015年7月论文独创性声明本人郑重声明：所呈父的论文，是本人在导师指导下，独立进行研究所取得的成果。除

2、文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他个人或集体已经发表或撰写的研究成果。对本研究所做的任何贡献的个人或集体均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本声明产生的法律责任由本人承担。论文作者签名：曰期:Lh分类号：TP273学校代码：10109密级：公开太原科技大学硕士学位论文（学术型）学位论文题目：基于dSPACE的直流调速系统滑模变结构控制研究生姓名：吴秀珍导师姓名及职称：邵雪卷副教授培养单位：电子信息工程学院学科专业：控制理论与控制工程论文提交日期：2015年5月论文答辩日期：2015年6月答辩委员会主席：闫高伟教授中文摘要直流电机具

3、有良好的起、制动性能和调速性能，因而被广泛应用于精度要求较高或需要快速正反转切换的电力拖动领域中。常规PI控制的直流调速系统存在超调，鲁棒性和抗扰性均有待提升。滑模变结构控制对对象模型误差、参数变化有极佳的不敏感性，可通过改变系统结构达到预期控制效果。本文将其应用到双闭环直流调速系统和逻辑无环流可逆调速系统中，并在dSPACE平台进行了实验研究。首先，分析了课题研究的目的和意义，介绍了dSPACE软硬件环境，给出了调速系统实现的硬件平台。其次，将趋近律滑模控制和非奇异终端滑模控制分别应用到双闭环直流调速系统中。转速调节器采用PI控制时系统存在超调，

4、为此设计了基于负载观测值的指数趋近律滑模控制器；为使转速误差在有限时间内收敛至零，用非线性滑模面取代线性滑模面，设计了非奇异终端滑模控制器。实验结果表明，这两种控制方案均可有效消除超调，提高系统的抗干扰能力。最后，将积分滑模控制应用于逻辑无环流可逆调速系统。比例积分控制的直流电机由正转到反转的切换效果较差，因此设计了积分滑模转速调节器。由于存在限幅环节，系统容易出现超调增大、调节时间变长问题，所以调节器中增加了Anti-windup环节。仿真与实验均表明，系统不仅具有良好的正、反转响应特性，且切换过程快速无超调。关键词：直流电机；逻辑无环流；dSP

5、ACE；指数趋近律；非奇异终端滑模；积分滑模AbstractDCmotorhasgoodstartingandbrakingaswellasspeedregulatingperformance,itiswidelyusedinthefieldofelectricdrivewherehighaccuracyorquickswitchbetweenpositiveandnegativeisneeded.However,conventionalPIcontrolusuallyleadstoovershootinDCspeedregulatingsyste

6、m,therobustnessandanti-interferenceabilityallneedtobeimproved.Slidingmodevariablestructurecontrol(SMVSC)isnotsensitivetothemodelerrorandtheparametervariation,andthedesiredcontroleffectcanberealizedbychangingthestructureofthesystem.Soitisappliedtodouble-closed-loopDCspeedcontro

7、lsystemandlogicnon-loop-currentreversiblespeedregulatingsysteminthispaper,theexperimentresearchstudyiscarriedoutthroughdSPACE.Firstly,thepurposeandsignificanceofthesubjectresearchisanalyzed,andthensoftwareandhardwareenvironmentofdSPACEisintroduced.Moreover,thehardwareplatformo

8、fthesystemisgiven.Secondly,SMVSCbasedonexponentialreachinglaw