ＢＬＤＣ位置伺服系统中的柔性变结构控制

2012年03月07日16:03:39 本网站我要评论(2)字号：T | T | T

关键字：应用

邹　强，吕永健，范　虎
空军工程大学工程学院，陕西西安

摘　　　要：为提高无刷直流电机（ＢＬＤＣ）位置伺服系统动静态性能，将柔性变结构控制系统应用于无刷直流电机位置跟踪系统中。并在柔性变结构控制基础上加入变饱和控制状态，从而将伺服系统的跟踪误差进行分类处理，对所设计的控制器分别作了正弦波和方波跟踪的仿真及实验验证。结果表明，该方法明显增强了无刷直流电机伺服系统的调整时间和跟踪精度。

关　键　词：无刷直流电机；位置伺服系统；柔性变结构控制；变饱和状态

１　引　言
无刷直流电机既具备交流电动机的结构简单、运行可靠、维护方便等优点，又具备直流电动机的运行效率高、调速性能好等诸多优点，所以无刷直流电机在很多高性能的伺服系统中得到广泛的应用［１］。传统双闭环控制的无刷直流电机伺服系统在电机参数变化、负载扰动等情况下动态响应变差，伺服精度降低［２］。变结构控制诞生于２０世纪５０年代，由于它对系统模型要求不高，而且对参数摄动和外扰具有完全的自适应能力，基于这些独特的优点，使其在交流伺服系统中得到了广泛的应用。目前变结构控制研究大多停留在滑模控制上［３５］。传统滑模控制器控制简单易于实现，但由于控制器输出端的积分作用，响应速度较慢［６］，尤其在以追求调节时间和跟踪精度的位置伺服系统中，影响更大。除滑模变结构控制之外，还有一种柔性变结构控制，它是以故意排除滑模、以达到较短的调节和整理时间为其目标。这两种类型的控制是完全不同的，柔性变结构控制通过连续改变控制器参数或者结构，从而使系统达到接近时间较优控制的性能［７］。本文将柔性变结构控制应用于无刷直流电机位置伺服系统中，将位置误差输入无穷多数的子控制器，通过使用连续选择策略，选择子控制器进行控制。它不仅克服了滑模变结构控制方法的缺点，而且提高了伺服系统的响应时间、跟踪精度。

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