基于模糊迭代的永磁同步电机位置跟踪控制.pdf

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1、第33卷第12期计算机仿真2016年12月艾章编号：1006—9348(2016)12—0385—05基于模糊迭代的永磁同步电机位置跟踪控制赵长春，刘凤春(大连理工大学电气工程学院，辽宁大连116023)摘要：针对具有重复运动特性的永磁同步电机高精度位置跟踪控制问题，为提高加工精度，提出了模糊迭代控制方法。迭代学习控制可以高精度的跟踪给定信号，模糊控制的加入解决了迭代学习控制的抗干扰问题，将模糊控制与迭代学习控制相结合，充分发挥两者的优点，既保证了高精度又提高了系统的抗干扰能力。本文给出了模糊迭代控制系

2、统的结构，通过仿真分析验证了其有效性。与传统的控制方法相比，改进方法提高了位置控制的精度，在加入负载扰动的情况下仍能保持高精度的位置跟踪。关键词：永磁同步电机；高精度；位置跟踪；模糊迭代控制中图分类号：TP391．9文献标识码：BPositionTrackingControlofPermanentMagnetSynchronousMotorsBasedonFuzzyIterativeLearningControlZHAOChang—chun，LIUFeng—chun(SchoolofElectrical

3、Engineering，DalianUniversityofTechnology，DalianLiaoning116023，China)ABSTRACT：Thispaperproposesafuzzyiterativelearningcontrolforthehighprecisionpositiontrackingcontrolofpermanentmagnetsynchronousmotorwitllrepetitivemotioncharacteristics．Iterativelearningc

4、ontrolcantrackthegivensignal证tllhighaccuracy．Fuzzycontrolisaddedtosolvetheproblemofantiinterference．Thefuzzycontrolanditerativelearningcontrolarecombinedtogivefullplaytotheadvantagesofthetwo．Itcanguaranteethehighac-curacyandimprovetheantiinterferenceabil

5、ityofthesystem．Thestructureofthefuzzyiterativelearningcontrolsys-ternisgiveninthepaper．Simulationresultsshowthevalidityofthecontrolsystem．Comparedwiththetraditionalcontrolmethod，thismethodCanimprovetheprecisionofpositioncontr01．Inthecaseofloaddisturbance

6、，itstillCanmaintainhighprecisionpositiontracking．KEYWORDS：Permanentmagnetsynchronousmotor；Hi【ghprecision；Positiontracking；Fuzzyiterativelearningcon—tm】1引言永磁同步电机以其运行效率高、转动惯量小、定位精度高、调速范围宽等优点，使其在高精度位置伺服控制领域得到了广泛的应用。如数控机床的进给系统，数控机床的加工精度主要取决于伺服进给系统，但如何提高数控机床伺

7、服进给系统的精度一直是一个未彻底解决的问题。采用传统的PID控制器，结构简单、容易实现⋯，但PID控制有其局限性。不能实现完全意义上的位置跟踪心J，无法满足高精度位置跟踪控制的要求。为了解决这一问题，国内外学者将先进的控制理论应用到了位置伺服系统中，如自适应控制"1、模收稿日期：2016-01—25糊控制‘“、自抗扰控制‘5

8、，反步法‘6

9、、神经网络控制‘71等，提高了永磁同步电机位置跟踪控制的效果。对于具有重复运动过程的控制系统，如数控机床、工业机器人等，采用迭代学习控制旧J，理论上可以获得对期望轨迹

10、的完全跟踪，但在实际应用中迭代学习控制的鲁棒性问题难以解决，本文将模糊控制应用到迭代学习控制中，增强其抗干扰能力，使系统在加入负载扰动的情况下仍能保持高精度的位置跟踪。对于永磁同步电机在高精度位置伺服控制领域的应用具有重要的意义。2永磁同步电机原理模型永磁同步电机在ABC三相静止坐标系中，其数学模型是含有时变系数的微分方程组，为了消除时变系数带来的系．-．——385---——统方程的复杂性，工程中常用坐标变换，从ABC三相静止坐标系变换到d