(最新)新型模糊滑模控制器在交流位置伺服系统中的应用研究

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1、第28卷第1期计算机应用研究Vo1．28No．12011年1月ApplicationResearchofComputersJan．2011新型模糊滑模控制器在交流位置伺服系统中的应用研究米王宪，杨坤，孙开林，宋书林(江南大学通信与控制工程学院，江苏无锡214122)摘要：为解决交流位置伺服系统速度不可控的问题，利用滑动模态的控制思想，设计出一种新型速度位置一体化控制器作为位置伺服系统外环控制器。通过对速度曲线的规划，实现理想的速度控制和精确的定位。在此基础上，采用模糊控制补偿负载变化和外界扰动对系统的影响，同时柔化控制信号，减弱了滑模控制系统中固有的抖振现象

2、。仿真结果证明了所设计控制器的正确性及控制策略的有效性。关键词：位置伺服系统；模糊滑模；速度中图分类号：TP29文献标志码：A文章编号：1001—3695(2011)01—0065—04doi：10．3969／j．issn．1001—3695．2011．O1．016ResearchofnewfuzzyslidingmodecontrolleronACpositionservosystemWANGXian，YANGKun，SUNKai—lin，SONGShu—lin(SchoolofCommunication&ControlEngineering，Jiangn

3、anUniversity，WuxiJiangsu214122，China)Abstract：InordertosolvethespeedofACservosystemcannotbecontrollable，usingslidingmodecontrolideas，thispaperdesignedanewvelocityintegrationcontrollerasouterloopcontroller，servosystem．Speedcurvethroughtheplanning，realizedtheidealspeedcontrolandpreci

4、sepositioning．Onthisbasis，theloadcompensationbyfuzzycontrolsystemchangedandtheimpactofexternaldisturbances，whilecontrolsignalsoftenslidingmodecontrolsystemreducedtheinherentchattering．Simula—tionresultsshowthecorrectnessofthedesignedcontrollerandthecontrolstrategyiseffective．Keywor

5、ds：systemofpositionservo；fuzzyslidingmode；speed将伺服系统的速度运行曲线划分为最大加速、恒速、最大减速0引言三个部分，初步解决了位置滑模控制器中速度不可控的问题。文献[15]在文献[14]的基础上详细地给出了三段式速度曲线工业对象的多样化和复杂化对位置伺服系统提出了更高的设计方法，但在该实现方案中均需涉及四个滑模面，这给系的要求，现代位置伺服系统不仅对定位精度的要求越来越高，统实现带来了很大的困难，且众多滑模面间的切换也易使系统同时也要求系统能实现对速度的规划和控制⋯。随着交流电产生振荡。动机控制技术的不断成熟，

6、其构成的伺服系统在数控、机器人、机械手臂、轧机系统等众多领域得到了越来越广泛的应本文首先建立了交流位置伺服系统的数学模型，针对传统位置滑模控制器的不足，设计了一种基于模糊滑模算法的新型用“。目前常用的交流位置伺服系统仍采用传统的PID(proportionintegrationdifferentiation)控制器，该控制器具有结位置、速度一体化控制器，将伺服系统的定位过程分为速度控制和位置定位两个阶段，实现速度的控制和精确定位。在该实构简单、可靠性高及易于数字实现等优点。然而，基于传统现方案中，滑模面个数较少且控制律简单，简化了设计步骤，较PID控制器的伺

7、服系统，性能易受内部参数时变及外部扰动的好地实现了交流位置伺服系统的速度控制及其精确定位。在影响，当伺服系统内部参数发生变化或受到外部不确定干扰此基础上利用模糊控制补偿外界扰动对系统的影响，减弱滑模时，系统性能可能会变差。近年来，国内外众多学者将现代控制理论的成果引入到交流伺服系统的控制中，其中滑模变变结构系统中固有的抖振现象，提高了系统的动态特性和鲁棒性。结构控制以其对内部参数变化及外部干扰不敏感、响应快速及物理实现简单等优点而日益受到国内外学者的重视“J。与1伺服系统的数学模型此同时，针对传统交流位置滑模控制器中速度不可控的问题，国外学者陆续提出一些解决

8、思路，并取得一定的成果”J。以交流永磁同步电动机作为