无速度传感器永磁同步直线电机伺服系统自适应鲁棒控制

《无速度传感器永磁同步直线电机伺服系统自适应鲁棒控制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第1l期组合机床与自动化加工技术N0．112013年l1月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueNOV．2013文章编号：1001—2265(2013)11—0064—04无速度传感器永磁同步直线电机伺服系统的自适应鲁棒控制唐传胜，戴跃洪(电子科技大学机械电子工程学院，成都611731)摘要：为了提高永磁同步直线电机伺服系统的动态性能，提出了一种新型的自适应鲁棒控制器。该控制器不含电机参数，只与系统的状态变量有关，从而降低了对系统模型参数的依赖性。基于Lya—punov理论证明了所设计控制器的渐进稳定性。其次，将基于S

2、函数的滑模观测器代替传统的滑模观测器，来实现直线电机动子的速度估计，彻底解决了传统滑模观测器中引入低通滤波带来的幅值和相位误差，改善了观测器的估计精度。最后，通过仿真验证了所提方案的有效性。关键词：永磁同步直线电机；自适应控制；滑模观测器；PID控制；滑模控制中图分类号：TH16；TG65文献标识码：AAdaptiveRobustControlofPermanentMagnetSynchronousLinearMotorServoSystemwithoutSpeedSensorTANGChuan—sheng．DAIYue—hong(SchoolofMechatronicsEngi

3、neering，UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChina，Chengdu611731，China)Abstract：Toimprovethedynamicperformanceofpermanentmagnetsynchronouslinearmotor，anoveladaptiverobustcontrollerisproposed．Thecontroller，whichisonlyrelatedtomotorspeedandd-axiscurrent，withoutcontainingothermotorparamet

4、ersandloads，hasstrongrobustnessMoreover，thesta—bilityoftheclosed—loopsystemisdemonstratedthroughLyapunovstabilitytheory．Then，S-functionbasedslidingmodeobserverispresentedtoachievemotorspeedestimation，solvingtheproblemcausedbytraditionalslidingmodeobserver，suchUSintrinsicchattering，amplitudean

5、dphasediferencewithlow—passfilter．Simulationresultsverifytheefectivenessofthenovelcontrollerandobserver．Keywords：permanentmagnetsynchronouslinearmotor(PMSLM)；adaptivecontrol；slidingmodeob—server：PIDcontrol：slidingmodecontrol阻、电感及摩擦系数等)和不确定负载(摩擦力、波动0引言力等)的在线估计，增加了控制器的复杂性。近年来，永磁同步直线电机得到了广泛关注。其次

6、，传感器受温度、湿度等因素的影响，存在与传统旋转电机相比，直线电机具有结构简单、行程不但增加了系统的不确定因素和系统的成本，也给大、精度高、速度和加速度大、振动和噪声小等优点，系统的安装带来了一定难度，尤其是在高速精密运被广泛应用于各种半导体加工、微机器人及数控机动场合表现的尤为突出。因此无传感器控制成为近床等领域。然而直线电机具有强耦合性，存在未建几年研究的热点。目前已提出的主要估计策略有：模动态和不确定外部负载扰动等特点，给其控制带来①直接计算法；②模型参考自适应法；③基于一定的难度。常规的PID控制策略等具有结构简各种状态观测器的估计方法。；④信号注入单、易于实现、稳定性好

7、等优点，但其过分依赖于对象法¨1。其中，直接计算法和模型参考自适应法的低模型，无法实现高精度的性能要求。为了解决这个难速性能较差；信号注入法引入了高频信号，增加了系统题，许多学者提出了诸如反馈线性化控制、反推控控制的难度；状态观测器估计策略结构简单，观测精度制、鲁棒自适应控制[5-6]、滑模控制及智能控较高，易于实现，得到学者的广泛研究，尤其是滑模观制“等。这些控制策略都伴随着电机的参数(电测器。然而传统的滑模观测器难免带来抖振现象，从收稿日期：2013—03—18基金项目：国家