交流伺服系統(tǒng)的模糊滑模控制研究.pdf

1、交流伺服系統(tǒng)的模糊滑?？刂蒲芯恐貞c大學(xué)碩士學(xué)位論文學(xué)生姓名：巫武琴指導(dǎo)教師：蘇玉剛副教授專(zhuān)業(yè)：控制理論與控制工程學(xué)科門(mén)類(lèi)：工學(xué)重慶大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院二OO八年四月重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要I摘要交流永磁同步電動(dòng)機(jī)(PMSM)具有氣隙磁密高、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小、轉(zhuǎn)矩慣量比大、效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，在要求高控制精度和高可靠性的場(chǎng)合，如航空航天、數(shù)控機(jī)床、雷達(dá)與各種軍用武器跟隨系統(tǒng)以及機(jī)器人等方面獲得了廣泛的應(yīng)用?；Ｗ兘Y(jié)構(gòu)控制由于其滑動(dòng)模態(tài)可以進(jìn)行

2、設(shè)計(jì)，具有對(duì)系統(tǒng)參數(shù)變化和外部擾動(dòng)不敏感，具有魯棒性好、響應(yīng)速度快及容易實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)，所以非常適用于交流永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)的控制。本文以永磁同步電動(dòng)機(jī)交流伺服系統(tǒng)為研究對(duì)象，對(duì)交流伺服系統(tǒng)的快速高精度控制技術(shù)進(jìn)行分析研究。論文主要由六部分內(nèi)容組成：①概括介紹了交流伺服系統(tǒng)的發(fā)展歷程及其控制技術(shù)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀；闡述了論文研究的背景和論文的主要研究?jī)?nèi)容以及研究的意義。②概述了永磁同步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和基本工作原理，闡述了PMSM伺服系統(tǒng)構(gòu)成及工

3、作原理，同時(shí)在分析其電壓方程、轉(zhuǎn)矩方程和運(yùn)動(dòng)方程的基礎(chǔ)上給出了PMSM的數(shù)學(xué)模型。③闡述了滑模變結(jié)構(gòu)控制的基本思想和重要的理論基礎(chǔ)，分析了抖振的產(chǎn)生原因和削弱方法，總結(jié)了滑?？刂破髟O(shè)計(jì)的基本方法，并且根據(jù)交流伺服系統(tǒng)的要求，設(shè)計(jì)了基于指數(shù)趨近律的常規(guī)滑模變結(jié)構(gòu)控制器。④闡述了模糊控制的基本思想和理論基礎(chǔ)；分析了它的特點(diǎn)和適用范圍；概括了模糊控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容和設(shè)計(jì)方法；并針對(duì)滑?？刂频牟蛔阒?，將滑?？刂萍夹g(shù)與模糊控制相結(jié)合，設(shè)計(jì)了一種

4、模糊滑模控制器，利用模糊控制對(duì)指數(shù)趨近律的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，以此削弱滑模控制固有的抖振現(xiàn)象。為了改善系統(tǒng)的控制品質(zhì)，論文將遺傳算法引入到了交流伺服系統(tǒng)的控制中，利用遺傳算法自動(dòng)生成模糊規(guī)則，對(duì)量化因子和比例因子進(jìn)行尋優(yōu)，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的控制性能。⑤在MatlabSimulink的仿真環(huán)境下，建立了交流伺服控制系統(tǒng)仿真模型，對(duì)控制算法的跟蹤性能和魯棒性進(jìn)行仿真研究，并且對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析。仿真結(jié)果表明，基于遺傳算法的模糊控制器響應(yīng)速度快，控