矢量控制系统中的模糊滑模变结构速度控制.pdf

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1、PE电力电子矢量控制系统中的模糊滑模变结构速度控制123王嘉男李春明张春雷（1.内蒙古工业大学信息工程学院，呼和浩特010051；2.内蒙古工业大学电力学院，呼和浩特010051；3.鞍钢矿业弓长岭矿业公司，辽宁辽阳111008）摘要针对滑模变结构控制的抖振问题，提出一种用于感应电机矢量控制系统的新型滑模变结构速度控制方法。该方法采用了模糊控制，解决了滑模变结构控制中的抖振问题，而且模糊控制可以显著提高速度控制的稳态精度。仿真实验结果表明模糊滑模变结构速度控制器能够使系统获得较好的动态和静态性能，其设计方法

2、简单，控制器易于实现。关键词：感应电机；矢量控制；滑模变结构控制；模糊控制；抖振Fuzzy-SlidingModeVariableStructureSpeedControlforInductionMotorVectorControlSystem123WangJiananLiChunmingZhangChunlei(1.CollegeofInformationEngineering，InnerMongoliaUniversityofTechnology,Hohhot010051；2.CollegeofElec

3、tricPower，InnerMongoliaUniversityofTechnology,Hohhot010051；3.AngangGongchanglingMiningCompany，Liaoyang,Liaoning111008)AbstractConsideringthechatterofslidingmodevariablestructurecontrol,astrategyofspeedcontrolforinductionmotorvectorcontrolsystemwithfuzzycon

4、trolisproposed.Moreoverfuzzycontrolcanimprovethesteadyprecisionofspeedcontroleffectivelyintheproposedscheme.Simulationsverifythatfuzzy-slidingmodevariablestructurespeedcontrollerhasgooddynamicandstaticperformance,simpledesignandeasyrealization.Keywords：ind

5、uctionmotor；vectorcontrol；slidingmodevariablestructurecontrol；fuzzycontrol；chatter较普遍、较系统的一种方法。将滑模变结构控制应1引言用于矢量控制变频调速系统，可以有效地减少甚至随着交流调速系统的不断发展和矢量控制技术克服非线性因素或参数不确定性对系统性能的影的应用，交流调速系统性能得以日益提高。矢量控响。在实际系统中，由于滑模变结构控制存在抖振制技术通过坐标变换可以把交流电机等效为直流电现象。抖振不仅影响控制的精确性，增加能量

6、消耗，机来控制，获得与直流电机调速同样优良的动静态甚至使系统产生振荡或失稳，损坏控制器部件。为特性。然而传统的PID控制方法虽然能够使系统获了抑制抖振现象，本文在感应电机矢量控制系统数得良好的稳态精度，但系统的快速性和抗干扰性以学模型分析的基础上，结合滑模控制理论，据此设[1]及系统对参数摄动的鲁棒性都不太理想。计一种模糊滑模变结构速度控制器，该控制器可以目前滑模变结构控制因其控制算法简单、鲁棒减缓滑模控制器输出量的切换频率和变化强度，仿性好、可靠性高等优点，成为目前非线性控制系统真与实验结果表明该系统不仅

7、能够提高系统的响应242010年第6期PE电力电子速度并使系统在控制全过程中具有鲁棒性，而且可和反模糊化。模糊控制器采用双输入单输出的结构，[2-4]以有效的抑制抖振现象，提高系统的稳态精度。将输入的切换函数s(t)、导数dsdt和输出的切换控制ksign[s(t)]规范化为[-3，3]，量化为7个等级，语2感应电机矢量控制系统的数学模型言值为{PB,PM,PS,ZO,NS,NM,NB}。模糊规则的设计感应电机矢量控制系统的数学模型是一个高应保证滑模存在性和达到性的条件s匭s<0成立，并阶、非线性、强耦合的

8、多变量系统。感应电机基本且尽量减小运动点达到切换面的速度。模糊规则如结构及感应电机矢量控制系统的结构和原理详见文表1所示。[5]献。忽略电气传动系统传动轴的扭转弹性、粘性表1模糊控制规则摩擦，传动系统的运动方程式为CENBNMNSZOPSPMPBJdωET=T+（1）eLndtNBPBPBPBPBPBPBPBpNMPBPBPMPMPMPBNB式中，T为电磁转矩；T为负载转矩；J为转动惯eLNSPBPMPSPSPS