永磁直线同步电机混合鲁棒最优-h∞控制

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1、智能控制技术《电气自动化)2010年第32卷第3期nteligentControlTechniques永磁直线同步电机的混合鲁棒最优一H∞控制六南通大学电气工程学院(江苏南通226019)张玉梅吴国庆茅靖峰张旭东陈兴华迟晓妮摘要：为了解决永磁直线同步电机运行过程中对系统参数扰动及端部效应等不确定因素敏感的问题，提出了一种PMLSM的混合鲁棒最优．H控制方法。利用最优线性二次(LQ)控制器与Riccati方程结合讨论的思想把最优控制方法、鲁棒镇定方法等结合起来，形成混合鲁棒最优．H控制。利用鲁棒最优控制策略、H控制策略设计

2、了永磁直线同步电机的混合鲁棒最优．H控制器，该控制器对于较大的外部扰动、内部非线性扰动都能够很好的消除，且控制规律简洁，易于工程实践。数字仿真结果表明与传统PID控制方式比较，混合鲁棒最优．H控制器具有很强的鲁棒性和跟踪性。关键词：永磁直线同步电机鲁棒最优控制H控制[中图分类号】TM359．4，TP273[文献标识码】A【文章编号]1000—3886(2010)03．0021．04MixedRobustOptimal—H。。ControlofthePermanentMagnetLinearSyn—chronousMoto

3、r(NantongUniversity,NantongJiangsu226019，China)ZhangYumeiWuGuoqingMaoJingfengZhangXudongChenXinhuaChiXiaoniAbstract：Inordertosolvetheproblemofsensitiveuncertaintiessuchasdisturbanceofthesystemparameters．theendefectappearedduringthePMLSMrunningprocess，amixedrobust

4、optimal—H*controlmethodisproposedinthispaper．Usingtheideatodiscussoptimallinearquadratic(LQ)controllerwiththeRiccatiequation，combiningtheoptimalmethodwithrobuststabilizationmethod80astoformthemixedrobustoptimalH*controlmethod．Designmixedrobustoptimalcontrollersof

5、thepermanentmagnetlinearmotorusingtherobustoptimalcontrolstrategyandH*controlmethod．Thiscontrollercanwelleliminatethelargerandstrongerdisturbanceofthesystem．Andthiscontrolstrategyissimpletocarryout．Thishasbroughtgreatconveniencetothecontroloftheactualproject．Simu

6、latingthesystemwithMATLAB／SIMULINKandcomparingtheresultswithPIDcontrollerS，theexperimentalresultsshowthatthemixedrobustopti—mal-controllerhasstrongrobustnessandtraceability．Keywords：permanentmagnetlinearsynchronousmotorrobustoptimalcontrolH*controlstrategy0引言制系统。

7、然而当干扰较大时，基于逆动态的干扰观测器不能确保伺服驱动系统有足够的鲁棒性。文献H1提出了一种PMLSM的在线与传统旋转电机不同，直线电机直接产生直线运动带动工作学习模糊神经网络控制器(on—linetrainedfuzzyneuralnetworkcon—台，不需要齿轮箱、链条和螺丝等传动环节，没有传动间隙。troller)。然而由于权值更新没有利用神经网络的内部信息，同时函PMLSM具有机械结构简单、速度快、精度高等优点，在数控机床中数逼近对在线学习数据比较敏感，因此模糊神经网络的应用只适具有良好的应用前景。但由于P

8、MLSM没有安装辅助机械装置，因合静态问题，对动态问题的解决较为困难，因此该控制方法不适用此对负载扰动和系统参数摄动比较敏感，并且端部效应的存在也于永磁直线同步电机。使推力控制更为困难。这些不确定性因素直接影响PMLSM的动LQG(Linearquadraticgaussian)最优控制是现代控制理论的子运动，不能产