无刷直流电机混沌动态滑膜变结构算法研究

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1、无刷直流电机混沌动态滑膜变结构算法研究王绍彬李峰钱伟康侯伟张晓上海理工大学光电信息与计算机工程学院摘要：无刷直流电机（BLDCM）在运行过程屮会产生非线性混沌运动，从而造成电机转矩脉动。针对BLDCM的不确定模型和存在干扰项的混沌运动系统，根据BLDCM的混沌特性、相轨迹法分析法和滑膜变结构原理，提出一种新的多模式混沌动态滑膜变结构算法。为了消除系统中存在的抖振现象，特设计一个滑模面为时变的动态PTD滑模面，推导出混沌动态滑模变结构的BLDCM控制器，采用趋近律方法,对BLDCM的非线性混沌运动进行消除或抑制，最后在Matlab屮建立Simulink模型。理

2、论分析与数值仿真结果表明，混沌动态滑膜变结构算法具有可行性，能有效降低电机噪声并抑制电机的混沌运动，且控制器具有较好的动态品质。关键词：无刷直流屯机;混沌动态滑膜变结构算法;趋近律;混沌运动;作者简介：王绍彬（1990-），男，山东聊城人，上海理工大学光电信息与计算机工程学院硕士研究生，研究方向为电机运动控制技术与驱动技术、电机控制算法；作者简介：李峰（1983-）,男，上海人，博-上，上海理工大学光电信息与计算机工程学院讲师、硕士生导师，研究方向为光机电系统集成与控制、机器人建模与控制（鲁棒自适应控制）、机器人运动轨迹跟踪及视觉伺服控制；作者简介：钱伟康（

3、1957-），男，上海人，上海理工大学光电信息与计算机工程学院副教授、硕士生导师，研究方向为光与电子信息获取与信号处理、智能控制、检测技术、FPGA嵌入式系统及应用。收稿日期:2017-05-05基金：上海高校青年教师培养计划项目（ZZS115011）ResearchonDynamicSlidingModeVariableStructureChaosAlgorithmofBrushlessDCMotorWANGShao-binLIFengQIANWei-kangHOUWeiZHANGXiaoSchoolofOptical-ElectricalandCompu

4、terEngineering,UniversityofShanghaiforScienceandTechnology;Abstract：NonlinearchaoticmotionisappearedintheworkingconditionofbrushlessDCmoor,resultingintorquerippleofmotor,torque.BasedontheuncertainmodelofBLDCMandthechaoticmotionsystemwithinterferenceterm,anewmulti-modechaoticdynamic

5、synovialvariablestructurealgorithmisproposedaccordingtothechaoticcharacteristics,phasetrajectoryanalysisandsynovialstructureofBLDCM.Inordertoeliminatetheditheringphenomenoninthesystem,asiidingdynamicsurfaceoftheslidingmodeisdesigned,andaBLDCMcontrollerwithchaoticdynamicslidingmodei

6、sdeduced.Theapproachofthe1awisadopted,andtheBLDCMNonlinearchaoticmotioniseliminatedorsuppressed.Finally,themodelisestablished.Thetheoreticalanalysisandnumericalsimulationresultsshowthefeasibi1ityofthechaoticdynamicsynovialvariablestructurealgorithm,whichcaneffectivelyreducethemotor

7、noiseandsuppressthechaoticmotionofthemotor,andthecontrollerhasagooddynamicquality.Keyword：brushlessDCmotor;chaoticdynamicsynovialvariablestructurealgorithm;proximitylaw;chaoticmotion;Received：2017-05-050引言无刷直流电机(BLDCM,brushlessDCmotor)具有能耗低、功率因数高、维修方便等一系列优点［1-2］,广泛应用于工业自动化系统、通讯设备等领

8、域［3-4］。目前，电机领域主要研究BLDCM的控制