永磁同步电机伺服系统模糊滑模控制

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1、第48卷第1期电力电子技术Vo1．48，No．12014年1月PowerElectronicsJanuary2014永磁同步电机伺服系统模糊滑模控制林立，王雯，崔洪志，刘正奇(邵阳学院，电气工程系，湖南邵阳422000)摘要：研究了永磁同步电机(PMSM)伺服系统鲁棒稳定性问题，设计了PMSM伺服系统模糊滑模控制器，它能有效减小系统抖振，并能在伺服系统参数变化情况下，保证系统的鲁棒性。在Matlab／Simulink平台上的仿真结果验证了所提控制策略的有效性。关键词：永磁同步电机；模糊滑模控制；伺服系统中图分类号：TM3文献标识码：A文章编号：1000—100X

2、(2014)01—0085—03FuzzySlidingModeControlforPermanentMagnetSynchronousMotorServoSystemLINLi，WANGWen，CUIHong-zhi，LIUZheng—qi(ShaoyangUniversity，Shaoyang422000，China)Abstract：Therobuststabilizationproblemofapermanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)servosystemisresea—rched．APMSMfuzzyslidingmo

3、despeedcontrollerisdesignedwhichcanefectivelymitigatechatteringandguaranteerobustunderthesystemparametersvariations．TheproposedcontrolalgorithmisprovedbythesimulationresultsofMatlab／Simulinkplatform．Keywords：permanentmagnetsynchronousmotor；fuzzyslidingmodecontrol；servosystemFoundatio

4、nProject：SupportedbyYouthFundProjectsofHunanProvincialEducationDepartment(No．11B111)1引言d()和(f)未知，但有界，1di(t)l≤，≥0，6i已知。ki>0，是依赖于PMSM伺服系统定子相电PMSM具有高效率、高功率因数、高转矩惯量阻、定子相电感、摩擦系数B、转动惯量．，和比等优点，在工农业生产中得到了广泛应用[1-21。永磁磁链的参数值。滑模控制被认为是一种比较有发展前途的非线性控制策略【3_1。能精确控制PMSM，但当系统接近滑3模糊滑模控制器设计模面时，控制输入开关的不

5、连续性，将导致抖振。3．1滑模面设计为抑制抖振，此处提出模糊滑模控制策略，能有效滑模控制中，滑模面的动态性能决定了系统减小抖振，并能实现PMSM系统速度的跟踪，仿真的动态性能。定义PMSM系统转子电角速度∞微结果验证了所提控制策略的有效性。分为，利用速度偏差。：(9-O)(为期望角速度)，2系统模型并将卢作为状态变量，则式(1)可改写为：在d。q轴坐标系下．PMSM伺服系统的动态JtO。，ids=一6MqB十d2()，数学模型可表示为：l=一2卢一】一1后，∞一】wi~+k1k6uqs+k1d】(t)Jto=kliqs-k2o)一k3TL，ids=一d6+Dg+

6、d2(t)r1、假定选择滑模面：【iq,=-k4iq一∞+

7、j}6q—∞幽+d1(￡)：【：]T(3)2J【J式中：∞为转子电角速度；为负载转矩；i，i，U为式中：C为任意正数。d，q轴电流、电压；dl()，d2(t)为与系统非线性和未建模动态有关的干扰输入量；k为参数值，i=1，2⋯，6。3．2开关控制律设计设控制输入电压和由为：基金项目：湖南省教育厅青年基金项目(11B111)IXqs~(IXqf"]"IXqbf)／(1k6)，IXds-'：(IXdi+村)／‰(4)定稿日期：2013—10—30式中：u，为补偿PMSM非线性的非线性解耦控制律；作者简介：林

8、立(1972一)，男，湖南邵阳人，博士，教授，，为使系统逼近滑模面的开关控制律。研究方向为电力电子与电力传动。定义和为：85第48卷第1期电力电子技术Vo1．48．No．12014年1月PowerElectronicsJanuary2014“=1g十1∞+1idlO+k2fl，=一toig(5)据此，式(3)可简单表示为：==卢=b广卜1d1()，i~=-k4i凼+d2()(6)，因此。开关反馈控制律可直接设计。如系统在一定时间内，追踪滑模面=0，设定和为：~oe／rad·S一1M=一cB-(k161+占1)sgn(o．1)，幽F一(62+2)sgn(()(7)

9、图1函数关系式中：0，>