毕业论文设计外文翻译--扰动式永磁步进电机地滑模控制器(外文原文+中文翻译)

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1、实用文案扰动式永磁步进电机的滑模控制器摘要——本文涉及永磁步进电机滑模控制器的设计。该控制方案已被提出，由于步进电机在开环操作时的弱响应，高度非线性和负载转矩扰动和参数不确定性也屡见不鲜。该控制器的设计基于步进电机平特性差异。仿真是通过运用各种类型的扰动和参数不确定性条件评价的性能和鲁棒性的控制器。关键词——永磁步进电机，静态滑模控制，DQ转换，平面系统的差异，扰动I.前言近年来，随着数字电子技术和微控制器的快速发展，间接的促进步进电机技术的发展。这是由于数字输入性能的步进电机允许它连接到任何数字控制器。这些

2、设备的最初目的是提供精确的定位控制无传感器的使用。步进电机广泛用于许多运动控制应用，如机器人，打印机，过程控制系统，生物医学应用，办公自动化应用，等等。步进电机是一种机电系统在增量运动转换成离散的数字信号输入的机械运动。步进电机轴或主轴旋转离散一步增量时，命令脉冲应用在适当的序列转子旋转固定一步取决于其建设。相比直流电机步进电机有许多优势，即低摩擦，寿命长，使用的轴承，非常可靠，因为没有接触刷和减少转子散热。步进电机是一种高度的非线性系统[1]。实际上它在任何位置都是开环稳定的，因此，不需要反馈控制。然而，其

3、阶跃响应响应的超调量和较长时间停留的解决，尤其是在大惯量负载的驱动[2]。步进电机的控制问题是复杂的，由于非线性负载转矩扰动和参数的不确定性。因此，许多研究人员和从业人员已开发出了各种控制算法来提高反应式步进电机的响应速度。各种控制算法已发展到提高性能的步进电机反馈线性化[4][5]，[6]奇异摄动理论，和无源性[7]。这些控制器产生了良好的效果，如果充分了解步进电机的动态知识。然而，这些方法并不是总是表现出对负载转矩的扰动的鲁棒性，参数不确定和较大的干扰。基于积分反推控制器[8]提出了全局指数位置跟踪永磁体

4、步进马达。而且，这种方法需要精确的知识动态步进电机。在[21]，鲁棒跟踪控制，不需要电流测量的建议。该控制器补偿参数不确定性而产生的全局有界稳定造成的电机位置跟踪误差。在[9]的增益调度控制器与模糊控制器的步进电机的建议。模糊算法利用误差及误差导数信号给一个适当的增益控制器。结果表明，该控制器是强大的负载转矩扰动。在[22]定量反馈理论（量子）永磁步进电机控制器的应用。本文表明，QFT控制器是强大的对负载转矩扰动和参数的不确定性。标准文档实用文案鲁棒性的非线性控制可以通过使用滑动模式控制（SMC）。SMC提供

5、了一个系统的方法的问题，维护稳定和一致的性能。这种技术限制了系统轨迹沿流形，鲁棒性能对参数不确定性，外部干扰和测量误差可以保证。差异平系统理论引入了由[11]提供了一种新的方式控制非线性动力系统。在这一理论，一旦状态和输入的非线性动态系统，可以表达的所谓的平坦输出及其衍生物，这种系统称为差异平。人们可以利用这种结构设计的控制算法，运动规划，轨迹生成，稳定[10]。平面系统也不需要外部的变量系统被完全定义[11]。也没有系统的方法来确定平面输出虽然平坦的输出往往具有物理意义。这个理论已经被成功地实施飞行制导控制

6、[12]，[13]车辆主动悬架，气垫船系统[14]，[15]cycab机器人，等等。II.步进电机的模型永磁步进电机的结构是由2个主要部分：定子和转子。永久磁铁的转子上增加步进电机的磁化交替南北两极坐落在一条直线平行于转子轴和创建了一个极对数等于步数。永磁步进电机具有凸极的定子线圈进行励磁。该定子极数是确定的几个阶段。一个好的定性解释的步进电机的运作中可以找到[16]。数学模型的一个永磁步进电机是由以下方程（见[16]为详细推导的模型）)(1)其中是流经绕组A的绕组电流，是流经绕组B的绕组电流，θ是电机轴的角

7、位移，ω是轴的角速度，是A相绕组两端的电压，是B相绕组两端的电压，是转子齿数，J是转子惯量，B是粘滞摩擦系数，L和R是各相绕组的电感和电阻，是电机转矩（反电动势）常数，是负载转矩。注意，负载转矩可以表示为(2)其中是负载惯量。感兴趣的读者可以参考[18]找到的价值从不同类型的负载惯量。方程式（1）这是用来描述永磁步进电机是高度非线性因为存在正弦和余弦函数。为了提供一个合适的形式，这些方程的非线性控制器的设计，直接积分（DQ）转变的实施。这种转变的变化参考框架固定相轴与转子轴的移动。DQ变换的定义是：标准文档实

8、用文案（3）（4）电流是部分的定子磁场沿轴线的转子磁场的电流，正交电流是正交组件的电流。该系统的方程是由永磁步进电机变换为
（5）EMBEDEquation.3
其中EMBEDEquation.3
是直接电流，是正交电流，ω角速度，θ角位移，和分别是直接和正交电压，作为新的控制输入系统。DQ变换的明显优势使余弦和正弦函数（1）已被淘汰，催生出一个简单的控制器设计。如下：，，，，，，，，