永磁直线电机二阶非奇异快速终端滑模控制

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1、第3期组合机床与自动化加工技术No．32015年3月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueMar．2015文章编号：1001—2265(2015)03-0086—04DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2015．03．023永磁直线电机二阶非奇异快速终端滑模控制木孙宜标，陈展琴，王丽梅(沈阳工业大学电气工程学院，沈阳110870)摘要：针对永磁直线电机伺服系统易受参数变化和负载扰动、端部效应等不确定因素影响的问题，提出一种二阶非奇异快速

2、终端滑模控制方法来设计永磁直线电机位移控制器。该算法设计上避免了终端滑模的奇异区并且提高了其收敛速度，从而解决原有终端滑模的奇异性和速度收敛缓慢的问题。利用二阶滑模超螺旋控制律将不连续的控制作用在变量的高阶微分上，以削弱系统抖振现象。仿真结果表明，该策略不仅使系统具有较好的定位能力和很强的鲁棒性，同时还有效地削弱了系统的抖振现象。关键词：非奇异终端滑模控制；二阶滑模；永磁直线电机；超螺旋算法中图分类号：TH165；TG659文献标识码：ASecond——OrderNonsingularFastTerminalSli

3、dingModeDisplacementControlforPMLMSUNYi—biao，CHENZhan—qin，WANGLi-mei(ElectricEngineeringSchool，ShenyangUniversityofTechnology，Shenyang110870，China)Abstract：Becauseofthepermanentmagnetlinearmotorservosystemisvulnerabletobeinfluencedbymanyuncertainfactors，suchas

4、theparametervariationsandloaddisturbance，putforwardakindofhigher-ordernonsingularfastterminalslidingmodecontrolmethodtodesignthedisplacementcontroloftheperma—nentmagnetlinearmotor．Thealgorithmisdesignedtoavoidthesingularareaofterminalslidingmodeandimprovetheco

5、nvergencespeed，SOastosolvethesingularityoftheterminalslidingmodeandspeedproblemofslowconvergence．Usingsupertwistinglawofsecond—orderslidingmodecontrolputthediscontinuouscontrolonthehigherorderdifferentialvariables，inordertoweakenthechatteringofthesystem．Simula

6、tionresultsshowthatthestrategynotonlymakethesystemhasbettercapabilityofpositionandstrongrobust—ness，butalsoweakenthechatteringofthesystemeffectively．Keywords：nonsingularterminalslidingmodecontrol；second—orderslidingmode；permanentmagnetlinearmotor；supertwisting

7、algorithm力和鲁棒性。为了提高伺服系统的抗干扰性和鲁棒0引言性，如今一些现代控制理论被应用到直线电机的控制为了满足伺服系统的高速度和高精度、定位的要系统中，如：文献[1]采用鲁棒控制理论设计控制器，求，直线电机作为直接驱动的主要部件在伺服系统中可使系统具有很好的鲁棒性，但控制器的设计过于保得到广泛的应用。直线电机消除了伺服系统中间机械守；文献[2]采用自适应控制理论设计控制器，可以有传动机构所带来的不良影响，在高精度、高速响应、微效克服参数变化对系统的影响，但在参数变化较快、外进给伺服系统中具有非常大的优势

8、。由于直线电机直部干扰频率高的情况下则效果不佳。文献[7]采用滑接驱动负载，负载的变化和外部扰动将毫无衰减地直模变结构控制理论设计控制器，滑模变结构控制作为接作用在直线电机的动子上，使系统对负载扰动和参一种非线性不连续控制方法，因其算法简单，抗干扰能数变化都很敏感，所以要求系统具有较强的抗干扰能力强，易于工程实现等优点而受到广泛的关注。其存收稿日期：2014