快速终端滑模变结构控制在伺服系统中的应用.pdf

《快速终端滑模变结构控制在伺服系统中的应用.pdf》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、·64·工业仪表与自动化装置2013年第4期快速终端滑模变结构控制在伺服系统中的应用柴华伟，王一新‘，张薇，李志刚(1．江苏技术师范学院机电工程系，江苏常州213001；2．南京理工大学机械工程学院，南京210094)摘要：为了实现桌伺服系统的高速高精度跟踪控制，针对系统中所存在的转动惯量变化大等各种不确定因素，利用滑模控制对系统参数不确定性和外部扰动的不敏感性，提出了一种快速终端滑模控制。仿真结果表明，与传统的PID控制策略相比，该控制策略可以提高伺服系统的动、静态性能，使整个系统控制性能更好地满足技术要求。关键词：快速终端滑模；变结构；伺服系统中图分类号：TP13文献标志码

2、：A文章编号：1000—0682(2013)04—0064—02ApplicationoffastterminalslidingmodecontrolinservosystemCHAIHuawei，WANGYixin，ZHANGWei，LIZhigang(1．DepartmentofMechanicsandElectronics，JiangsuTeachersUniversityofTechnology，JiangsuChangzhou213001，China；2．SchoolofMechanicalEngineering，NamingUniversityofSciencean

3、dTechnology，Nanjing210094，China)Abstract：Inordertorealizehighspeedandhighprecisionpositiontrackingcontrolofsomeservosystem，aimedatallkindsofuncertaintiessuchaslargelyvariedinertia，thispaperuseofunsensitivityofslidingmodecontroltouncertaintiesandouterdisturbance，afastterminalslidingmodecontro

4、ltacticsisputforward．SimulationresultsshowthatthecomparedwithconventinalPIDcontrol，thecontroltacticscanenhancedynamicperformancesandsteady—stateprecision，satisfyingperformanceneeds．Keywords：FFSM；variablestructure；servosystem善系统的收敛特性，获得了更好的控制效果。0引言某集束防空火箭武器位置伺服系统由俯仰和方滑模控制是前苏联学者60年代初提出并且发位位置伺服

5、系统组成，可以接受指挥系统的目标指展起来的一种强鲁棒性的变结构控制方法J，它示，完成俯仰和方位自动调炮并进行目标跟踪，同时的优点在于通过简单的开关控制可以降低系统对不具有接受指挥系统的发射指令进行发射的功能。系确定性的敏感度，无须在线辨识，实现简单。也就是统以永磁交流同步伺服电动机为执行元件，以工业控说滑模变结构控制在一定条件下可实现对系统不确制机为控制器，采用半闭环位置反馈控制，位置反馈定性的完全自适应性，在交流伺服控制系统中也得采用旋转编码器为测角元件。其电气原理如图1所到了广泛应用。但是同时也存在着一个主要的问示。该文采用快速终端滑模控制算法，既能够保证系题：抖振。为了解

6、决这一问题，该文采用终端滑模控统收敛的快速性，又可以有效地提高稳态跟踪制，通过在滑模面函数中有目的地引入非线性项，改精度。俯仰旋转编码器位置给定+I工业控制机D／A转换器俯仰伺服驱动器-叫俯仰交流伺服电动机-L．1俯仰减速器+『俯仰机构IL——lD／A转换器—方位伺服驱动器—_叫方位交流伺服电动机r叫方位减速器l方位机构方位旋转编码器图1系统电气原理图1永磁同步电机数学模型收稿日期：2012一l2—26作者简介：柴华伟(1981)，男，安徽马鞍山人，讲师，工学博士永磁交流同步伺服电动机的模型是一个多变量研究方向为机电一体化控制，已经发表论文十余篇。2013年第4期工业仪表与自动

7、化装置·65·非线性模型，其基本方程包含电压方程、磁链方程、dt+m=一(7)口p’转矩方程和机械运动方程等，为简化分析，采用电流由于=O时，m=0，=t求解微分方程，得：解耦可得到近似线性解耦模型，此时可以认为定子电流励磁分量i=0，作如下建模假设J：1)忽略饱旦e一m(0)e-旦(8)和效应；2)电动机气隙磁场均匀分布，感应反电动在滑动模态上从任意初始状态(0)≠0收敛势呈正弦波状；3)磁滞及涡流损耗不计；4)励磁电到平衡状态=0的时间为：流无动态响应。根据如上假设，可写出转子坐标系即由