前馈控制的BLDCM滑模变结构调速系统 电工技术学报.pdf

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1、2008年8月电工技术学报Vol.23No.8第23卷第8期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYAug.2008基于前馈控制的BLDCM滑模变结构调速系统汪俊杰周波马长山（南京航空航天大学航空电源航空科技重点实验室南京210016）摘要滑模控制能够有效地提高系统的鲁棒性，但为减小滑模控制系统抖振，引入等效控制理论，在滑模控制器输出端串入一个积分器，导致系统的响应速度较慢。为了提高滑模控制器的快速性，本文将滑模控制与前馈控制相结合，构成前馈滑模控制器，不仅补偿了控制器输出端积分环节的影响、提高了系统的快速性和抗扰能力，而且保留了传统滑模控制

2、简单、鲁棒性好等特点。Matlab仿真表明，新型滑模控制器控制下的无刷直流电机调速系统超调量小、鲁棒性好、速度响应较快。文中还利用DSP来搭建实验平台，验证了控制器的有效性。关键词：无刷直流电机滑模变结构控制前馈控制中图分类号：TM351ASlidingModeControllerforBLDCMBasedonFeedforwardControlWangJunjieZhouBoMaChangshan（NanjingUniversityofAeronautics&AstronauticsNanjing210016China）AbstractConventionalslidingmodec

3、ontrollercanimprovesystemrobustness.Aintegratorisemployedtoreducesystemrippleintheslidingmodecontroller,howeverthesystemdynamicresponseisdecreased.Anewslidingmodecontrollercomposedofconventionalslidingmodecontrolandfeedforwardcontrolisusedinthispaper.Thesystemvelocityresponseisincreasedanditsdis

4、turbancecanbesuppressedsincetheintegraleffectoftheintegratorisnearlycounteracted.Andthenewcontrollerisassimpleastheconventionalone.ItcanbeseenfromsimulationthattheovershootofthenewslidingmodecontrollerismuchlessthanthePIcontroller.Comparingwithconventionalslidingmodecontroller,thenewcontrollerha

5、squickvelocityresponseandgoodrobustness.Adigitalexperimentaltest-bedisbuiltbasedonTMS320LF2407DSP.Andthevalidityofthenewcontrollerisverifiedbyexperiment.Keywords：BrushlessDCmotor,slidingmodecontrol,feedforwardcontrol的控制，减小控制难度，需要寻求一种新的控制方1引言法。永磁无刷直流电机（BLDCM）不仅结构简单、诞生于20世纪50年代的滑模变结构控制，对运行可靠、维护方便；

6、而且具有较高的运行效率和系统模型要求不高，且具有较强抗扰能力和自适应较好的调速性能，因此在工业领域中得到了广泛的性。相对于其他现代控制方法，滑模控制实现简单，应用。对硬件要求较低。近年来，滑模控制的研究取得了由于无刷直流电机调速系统易受系统参数的变一定的进展，并在几种不同的电机控制系统中得到化的影响。因此，难以采用PID方法实现高性能控了应用。文献[1-5]分别介绍了滑模控制在永磁同步制。而模糊控制、自适应控制、神经网络控制复杂，电机控制系统及开关磁阻电机调速系统中的应用；实现繁琐，对硬件要求较高。为了对系统进行有效文献[6-10]分别介绍了应用于无刷直流电机控制系统的滑模控制器；文献

7、[6]研究了几种用于无刷直流电机调速系统的滑模控制器结构，并对它们分别进收稿日期2007-06-09改稿日期2007-10-1742电工技术学报2008年8月行了仿真；文献[7]阐述了滑模控制在无位置传感器⎧Jc⎪α22＜sx＞0无刷直流电机控制系统中的应用；文献[8]将模糊控⎪ktψ2=⎨(4)制与滑模控制相结合，有效减小了系统抖振；文⎪Jcβ22＞sx＜0⎪k献[9]介绍了一种用于无刷直流电机控制系统的全⎩t局滑模控制器；文献[10]在滑模