模糊滑模变结构控制在交流伺服系统中应用

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液压伺服系统中模糊-滑模控制器的设计及应用

的分析和设计方法 …．在本项目中，型水压试验机的控制系统由于大
图１钢管水压试验机原理
系统中，伺服阀控制的油压、水压的压差是一个关键信号，差过大可能造成钢管弯曲甚至伤亡事压
故；压差过小，会造成漏水，达不到检测目的．同种不
１钢管水压试验机控制系统原理
１１钢管水压试验机基本工作过程，
式中：ｓＩ为总压缩容积；有效体积弹性模量；／卢为Ａ为柱塞杆面积；为柱塞杆位移；为外泄漏系数，ｃ
液压缸与负载的力平衡方程为ＡｐＬＬ＝ＭＩＰ＋ＢＰ＋ｋＰ＋Ｆ，ＸＰＸＬ（）３
改善．
式中，为负载流量；ｑ为阀的流量增益系数；ＱＫ为阀芯的位移；ｃ阀的流量一Ｋ为压力系数；为负载ｐ
压力．
液压缸流量连续性方程为
・
．
ＱＬ＝
ｐｅ
Ｌ＋ＡＸＰ＋— ＬＬ，
‘
（）２
Ｊｎ０８ｕｅ２０
液压伺服系统中模糊一滑模控制器的设计及应用
叶玮琼，永权余
（．１广东工业大学智能工程所，广东广州５０９；．１００２湖南工业大学信息工程系，湖南株洲４２０）１００
摘要：在对国外引进的某大型水压试验机控制系统改造中，针对其液压伺服系统具有参数变化大、外部干扰不稳定等特点，将滑模控制与模糊控制相结合，设计了基于模糊一滑模控制的伺服控制系统．通过在滑模控制中引入一连续的模糊边界层，有效地消除“ 抖动” 现象，并在实际生产中取得了较好效果，于传统的ＰＤ控制．优Ｉ

基于转矩观测器的模糊滑模控制交流伺服驱动系统

基于转矩观测器的模糊滑模控制交流伺服驱动系统
王成元;徐展
【期刊名称】《电气传动》
【年(卷),期】1998(028)001
【摘要】本文从滑模变结构理论出发，结合智能控制，针对磁理控制的电主轴永磁同步电机伺服驱动系统设计了带负载转矩观测的模糊滑模变结构控制器。

仿真结果表明该方案能使系统获得优良的动静态性能，对负载扰动具有很强的抑制能力，证明了模糊滑模变结构控制方法的合理和优越。

【总页数】4页(P17-20)
【作者】王成元;徐展
【作者单位】沈阳工业大学;沈阳工业大学
【正文语种】中文
【中图分类】TM921.541
【相关文献】
1.基于负载转矩观测器的永磁同步电动机模糊滑模控制 [J], 杨渭滨;吕帅帅
2.基于高阶干扰观测器的自适应模糊滑模控制 [J], 孙明;徐颖秦
3.基于降维负载转矩观测器的永磁同步电机转矩前馈补偿策略 [J], 庄佳磊
4.基于模糊滑模控制器和两级滤波观测器的永磁
同步电机无位置传感器混合控制 [J], 赵峰;罗雯;高锋阳;余佳乐
5.基于模糊滑模控制和两级滤波滑模观测器的PMSM改进控制策略 [J], 赵峰;罗雯;高锋阳;余佳乐
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基于模糊PID双模控制的交流伺服系统研究

基于模糊PID双模控制的交流伺服系统研究作者：安斌杰来源：《科学与财富》2016年第01期摘要：针对非线性的交流伺服系统，提出了一种模糊PID双模控制方案。

在交流伺服系统中，采用PI控制器作为电流调节器，采用模糊PID双模控制器作为速度调节器，构成双闭环调速系统。

介绍了模糊PID双模控制器，它有机地结合了模糊控制和PID控制的优点，通过Matlab仿真表明，该方法具有良好的动态和稳态性能以及较强的鲁棒性，为交流伺服系统提供了可行的方案。

关键词：交流伺服系统；模糊控制；PID控制0 引言交流伺服系统是自动控制领域的重要研究对象之一，近些年来，取得了很多研究成果[1-2]。

随着生产力的高速发展，在现代交流伺服系统中，交流电机对控制策略方面的要求甚高，要求交流伺服控制系统的反应速度越来越快，超调量越来越小，不是一般传统的控制方法（如PID控制）所能满足的。

PID控制存在参数整定比较难、抗干扰能力弱等缺点，所以采用智能控制算法是一种必然趋势，模糊控制无需建立被控对象的数学模型，对被控对象的非线性和时变性具有一定的适应能力，但是模糊控制近似于一种非线性的PD控制器，没有积分环节，因此会产生一定的稳态误差，同时模糊控制会产生稳态振颤现象，均需加以改善。

本文针对复杂的交流伺服系统，采用模糊PID复合控制方式，当误差小于某一阈值时，采用PID控制，以提高系统的控制精度，获得良好的稳态性能；当误差大于某一阈值时，采用模糊控制，以获得良好的瞬态性能。

并通过Matlab仿真分析说明了模糊PID双模控制具有较好的动态和稳态性能。

1 交流伺服系统设计综合考虑多种因素所设计的交流伺服系统原理图如图1所示，主要由速度调节器、电流调节器、交流电机、速度检测装置组成。

其中，电流调节器采用PID控制器，电流调节器采用模糊PID双模控制器。

其基本原理是：为了实现转速和电流两种负反馈分别起作用，在系统中设置了两个调节器，分别调节转速和电流，二者之间实行串级连接，即把转速调节器的输出当作电流调节器的输入，再用电流调节器的输出去控制交流电机，最后，通过速度检测装置去测电机转速反馈到输入端，与给定信号进行比较得到偏差作为转速调节器的输入信号，从而实现了电流和转速的闭环控制。

模糊趋近律滑模控制交流伺服系统

模糊趋近律滑模控制交流伺服系统
张清华
【期刊名称】《计算技术与自动化》
【年(卷),期】2002(021)003
【摘要】针对交流位置伺服系统变结结构控制存在较大的抖动的不足,借鉴模糊串级控制的方法去调整DVSC的趋近律,仿真的结果说明了既保持了变结构控制的快速性及鲁棒性,又较好地消除了抖动现象.
【总页数】4页(P64-67)
【作者】张清华
【作者单位】茂名学院自动化系,广东,茂名,525000
【正文语种】中文
【中图分类】TP273
【相关文献】
1.一种模糊趋近律转台伺服系统滑模控制器设计 [J], 唐立力;吕福起
2.模糊滑模控制在交流伺服系统的应用 [J], 陈健;童仲志;高强
3.自适应模糊小波滑模控制在交流伺服系统中的应用 [J], 侯润民;刘荣忠;侯远龙;高强;杨国来
4.新型模糊滑模控制器在交流位置伺服系统中的应用研究 [J], 王宪;杨坤;孙开林;宋书林
5.基于模糊趋近律控制的全数字交流位置伺服系统 [J], 杨延西;李琦;刘丁
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219322159_基于自适应模糊滑模控制在交流伺服系统中的应用

关键词自适应控制$自适应模糊$积分滑模控制$伺服电动机
!3345'&$5,6,7!-&3$58)9:;;* <45-56= >,-)?,6$%,4 $, !4$)%6&$56= ?:%%)6$<)%8,@,$,%<*#$)@
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个系统的稳定性$ 为了促进状态4(#)和]趋于零"定义李雅普洛夫函数如下式!
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P$ )
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()$)
数"使用重心法进行反模糊化处理"进而得到模糊控制器式中!$ 为一个正常数$ 对上式求导"可得到!
的输出函数!
(16( 4") P+
(()
机械运动方程!
+,P+$ V-.V/0+.
(3)
在研究永磁同步电动机的控制性能和运动性能时"类
#
4( #)P+,( #) V5$ ,( #) V5) ,( #) %#
式中!5$ 和5) 均为正整数$ % 理想状态下即 4(#)P+4(#)P%" !
(S)
比直流电动机的控制性能和运动性能"采用矢量控制技术中令&% P% 的方式来实现电动机线性化解耦"将永磁同步电动机的数学模型转化为直流电动机模型"进而转换研究直流电动机的控制方法$ 所以电动机电磁转矩+,表示为!

新型模糊滑模控制器在交流位置伺服系统中的应用研究

ＲｅｅｒｈｏｅｆｚｙｓｉｉｇｍｏｅｃｎｒｌｅｎｓａｃｆｎｗｕｚｌｄｎｄｏｔｏｌｒｏＡＣｐｓｔｏｅｖｙｔｍｏｉｎｓｒｏｓｓｅｉ
ＷＡＮＧａＸｉｎ，ＹＡＮＧＫｕｎ，ＳＵＮｉｌｎ，ＳＫａ —ｉＯＮＧｈｌｎＳｕ—ｉ
将伺服系统的速度运行曲线划分为最大加速、速、大减速恒最
０引言
工业对象的多样化和复杂化对位置伺服系统提出了更高的要求，现代位置伺服系统不仅对定位精度的要求越来越高，同时也要求系统能实现对速度的规划和控制… 。随着交流电
关键词：位置伺服系统；模糊滑模；速度
中图分类号：Ｔ２Ｐ９
文献标志码：Ａ
文章编号：１０ —６５２１）１０６ — ４０１３９（０１０ —０５０
ｄｉ１．９９ｊｉｎ１０ —６５２１．１０６ｏ：０３６／．ｓ．０１９．０１Ｏ．１ｓ３
动机控制技术的不断成熟，构成的伺服系统在数控、器人、其机机械手臂、机系统等众多领域得到了越来越广泛的应轧
三个部分，步解决了位置滑模控制器中速度不可控的问题。初
ｉａｔｏｘｅｎｌｄｓｕｂｎｅｗｈｉｅｃｎｔｏｉｎｌｓｆｅｌｄｉｄｅｃｎｔｏｙｔｍｅｕｃｄｔｎｈｒｎｈａｔｒｎ．Ｓｍｕａｍｐｃｆｅｔｒａｉｔｒａｃｓ，ｌｏｒｌｓｇａｏｔｎｓｉｎｇｍｏｏｒｌｓｓｅｒｄｅｈｅｉｅｅｔｃｔｉｇｉｌ— ｅｔｏｅｕｔｈｗｈｅｃｒｅｔｓｆｔｅｄｓｇｄｃｎｒｌｅｎｄｔｅｃｎｒｌｓｒｔｇｓｅｆｃｉｅ．ｉｎｒｓｌｓｓｏｔｏｒｃｎｅｓｏｈｅｉｎｅｏｔｏｌｒａｈｏｔｏｔａｅｙｉｆｅｔｖＫｅｗｏｒｙｄｓ：ｓｓｅｏｏｓｔｏｅｖｙｔｍｆｐｉｎｓｒｏ；ｆｚｙｓｉｉｇｍｏｉｕｚｌｄｎｄｅ；ｓｅｐｅｄ

模糊趋近律滑模控制交流伺服系统

ｌ引言
滑模变结构（Ｃ）ＶＳ以结构简单、棒性好、应速度快等优点广泛应用于伺服系统中… ，鲁响
但近年来，着交流伺服系统数字化的发展，散准滑模变结构带来了一系列问题，抖动现随离其
Ａｂｔａｃ：ｃｒｉｇｔｈｅｅｔｘｓｉｇｂｇｅｈｔｅｉｇｕｉｇＶＳｎａｐｓｔｎｓｒｏｓｓｅｕｉｇｆｒｓｒｔＡｃｏｄｎｏｔｅｄｆｃｉｔｉｇｒｃａｔｒｓｎＣｉｃｏｌｏｅｖｙｔｍ，ｓｎｏｅｎｎｉ
象使得交流伺服系统定位精度较差，别是在带负载运行时，位存在偏差］针对这一情况，特定。有的学者提出在变结构基础上加积分的控制策略 ∞ ，可在一定程度上削弱抖动，牺牲了快］虽但
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第２１卷第３期
２００２年９月
计算技术与自动化
ＣＯＭＰＵＴＩＧＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＡＮＤＡＵＴＯＭＡＴＩＮＮＯ
Ｖｏ１．２１Ｎｏ．３
００２Ｓｅ２ｐｔ
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第２１卷第３期
张清华：糊趋近律滑模控制交流伺服系统模
以充分发挥每一种调节器的良好性能。这种通过不等式判断、换的控制方法使滑模到达条但切

滑模变结构控制在交流伺服系统中的应用

下几种：
３１变结构－ＰＤ控制．１
１问题的提出
复杂伺服系统具有非线性和不确定性，存在很多不利于系统性能提
高的因素，如非线性因素、参数变化、机械谐振及高频未建模动态、测量
延迟及测量噪声。由于上述因素的存在，建立精确的数学模型是很困难的，只能建立一个近似的数学模型。在建模时，要做合适的近似处理，要
模糊规则来确定模糊控制量，即直接把开关函数和它的微分作为输入量，利用模糊推理束获得滑模控制量。方法具有直接、该简单且保持系统稳定性的优点。二是利用模糊规则自适应地调整符号函数的幅度。
３３变结构一神经网络控制－
特定值为零），时变结构系统的控制输出由一种形式切换到另一种形式，
ＰＤ控制器通过可变的加权因子组合起来而构成的。１
３２变结构一模糊控制、
制在交济服系统中得到了广泛的研究，涧并获得了许多成功的应用。
模糊控制是一种设计变结构平滑控制器的可行方法，糊控制和将模
变结构控制集成起来。这样的控制器不但保持了变结构控制对参数摄动
忽略对象中的不确定因素，诸如参数误差、未建模动态、测量噪声以及不
确定的外干扰等。由近似模型出发设计控制器，设计中被忽略的不确定
因素会引起控制系统品质的变化，至导致系统不稳定。甚因此，考虑对象
的不确定性，使所设计的控制器在不确定性对系统品质的破坏最严重时
２滑模变结构控制及其特点

舰炮交流伺服系统自适应模糊滑模位置控制

舰炮交流伺服系统自适应模糊滑模位置控制导言：舰炮交流伺服系统自适应模糊滑模位置控制是一种高级的控制技术，它能够使舰炮系统在复杂环境下精准控制位置，确保射击效果准确和安全。

本文将介绍舰炮交流伺服系统自适应模糊滑模位置控制的原理、应用和优势。

1. 舰炮交流伺服系统概述舰炮交流伺服系统是一种通过伺服电机控制舰炮位置和姿态的装置。

这种系统由伺服电机、传感器、控制器和执行机构等组成。

舰炮交流伺服系统自适应模糊滑模位置控制则是在传统伺服系统基础上加入了自适应模糊控制和滑模控制技术，提高了系统的位置控制精度和鲁棒性。

2. 自适应模糊控制原理自适应模糊控制是一种根据系统的动态特性自动调整控制参数的技术。

模糊控制是基于模糊逻辑的控制方法，模糊逻辑用于处理输入信号的模糊信息，根据模糊规则给出相应的输出。

自适应模糊控制结合了自适应技术和模糊控制技术，能够在系统参数变化的情况下实时调整控制器的参数，提高了控制系统的性能。

3. 滑模控制原理滑模控制是一种基于变结构理论的控制技术，它通过引入一个滑模面来实现控制目标。

滑模面是一个切换面，它将系统的状态从一种稳定状态切换到另一种稳定状态。

滑模控制通过调整滑模面的位置和斜率来控制系统达到期望的效果。

4. 舰炮交流伺服系统自适应模糊滑模位置控制优势舰炮交流伺服系统自适应模糊滑模位置控制具有以下优势：4.1 提高了位置控制精度：自适应模糊控制和滑模控制的结合使得系统更加精确地控制舰炮的位置和姿态。

4.2 增强了系统的鲁棒性：自适应技术能够在系统参数变化的情况下即时调整控制器的参数，使得舰炮系统具有更好的适应能力。

4.3 提高了系统的稳定性：滑模控制通过引入滑模面，使得系统能够从一种稳定状态切换到另一种稳定状态，从而确保舰炮系统的稳定性。

4.4 具备较强的鲁棒性：自适应模糊滑模控制不仅能够处理系统的模糊性，还能够应对参数变化、不确定性以及外界干扰等问题，保证了舰炮系统的控制性能。

结论：舰炮交流伺服系统自适应模糊滑模位置控制是一种高级的控制技术，它在传统的舰炮交流伺服系统基础上加入了自适应模糊控制和滑模控制，能够提高系统的位置控制精度和鲁棒性。

快速终端滑模变结构控制在伺服系统中的应用

示，完成俯仰和方位自动调炮并进行目标跟踪，同时具有接受指挥系统的发射指令进行发射的功能。系统以永磁交流同步伺服电动机为执行元件，以工业控制机为控制器，采用半闭环位置反馈控制，位置反馈采用旋转编码器为测角元件。其电气原理如图１所示。该文采用快速终端滑模控制算法，既能够保证系
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｒｅａｌｉｚｅｈｉｇｈｓｐｅｅｄａｎｄｈｉｇｈｐｒｅｃｉｓｉｏｎｐｏｓｉｔｉｏｎｔｒａｃｋｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｏｆｓｏｍｅｓｅｒｖｏｓｙｓｔｅｍ，ａｉｍｅｄａｔａｌｌｋｉｎｄｓｏｆｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｉｅｓｓｕｃｈａｓｌａｒｇｅｌｙｖａｉｅｒｄｉｎｅｒｔｉａ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｕｓｅｏｆｕｎｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｏｆｓｌｉｄｉｎｇｍｏｄｅｃｏｎｔｒｏｌｔｏｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｉｅｓａｎｄｏｕｔｅｒｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅ，ａｆａｓｔｔｅｒｍｉｎａｌｓｌｉｄｉｎｇｍｏｄｅｃｏｎｔｒｏｌｔａｃｔｉｃｓｉｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ．ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｃｏｎｖｅｎｔｉｎａｌＰＩＤｃｏｎｔｒｏｌ，ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｔａｃｔｉｃｓｃａｎｅｎｈａｎｃｅｄｙｎａｍｉｃｐｅｆｏｒｒｍａｎｃｅｓａｎｄｓｔｅａｄｙ—ｓｔａｔｅｐｒｅｃｉｓｉｏｎ，ｓａｔｉｓｆｙｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｎｅｅｄｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＦＦＳＭ；ｖａｒｉａｂｌｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｓｅｒｖｏｓｙｓｔｅｍ

交流伺服系统无速度传感器模糊控制策略研究

ｓｐｅｅｄｌｏｏｐ．Ｔｈｅｆｕｚｚｙｌｏｇｉｃｈｅｒｅｂｙｗａｓｕｓｅｄｔｏｅｌｉｍｉｎａｔｅｔｈｅｂｕｆｆｅｔｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｏｆｔｈｅｓｌｉｄｉｎｇｍｏｄｅ１．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｔｏｓｉｍｐｌｉｆｙｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅｆｕｚｚｙｏｂｓｅｒｖｅｒｂａｓｅｄｏｎｒｏｔｏｒｓｐｅｅｄａｎｄｐｏｓｉｔｉｏｎｅｓｔｉｍａｔｏｒｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｏａｂａｎｄｏｎｔｈｅｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃｓｐｅｅｄｅｎｃｏｄｅｒｔｏｆｏｍｒａｓｅｎｓｏｄｅｓｓｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．ＴｈｅｃｏｎｔｒｏｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｕｓｉｎｇｔｈｅｄＳＰＡＣＥｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｐｌａｔｆｏｍｒｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｔｏｅｖａｌｕａｔｅａｎｄｖａｌｉ－ｄａｔｅｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄ．ＴｈｅｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｉｓｅｆｆｅｃｔｉｖｅｏｒｆｔｈｅＡＣｓｅｒｖｏｓｙｓｔｅｍｃｏｎｔｒｏｌｕｎｄｅｒｓｅｖｅｒｅｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅ，ａｎｄｃａｎｆｏｌｌｏｗｔｈｅｇｉｖｅｎｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｆｅｒｅｎｃｅｐｒｅｃｉｓｅｌｙ．Ａｄｄｉｔｉｏｎａｌｌｙ，ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｐｅｆｏｒｍａｒｎｃｅｏｆｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｃｏｎ－

基于IGA优化的模糊滑模变结构控制在交流伺服系统中的应用

０引言
随着生产和技术的发展，流伺服系统由于结构交简单、易于维护的优点得到了越来越广泛的应用。交流伺服系统由交流电动机组成，数学模型具有非线其
性、合、变的特点 … ，系统的控制增添了难度。耦时给
曾玉金。蒋静坪，
（．湛江师范学院自然科学研究中心，东湛江５４４；．１广２０８２浙江大学电气学院，州３０２杭１０７）摘要：据交流伺服系统高性能的要求，计了一种基于免疫遗传算法（Ｇ优化的模糊滑模变结构控根设ＩＡ）制的交流伺服系统。实验结果表明：该控制方法响应快、鲁棒性强，系统具有较好的动、态性能和抗干静
扰能力。
关键词：糊滑模变结构控制器；模交流伺服系统；Ａ；化Ｉ优Ｇ
中图分类号：Ｐ７Ｔ２３
文献标识码：Ａ
ＡｐｉａｉｆＦｕｚｉｉｏｅＣｏｒｌｅｓｄｎＩｐｌｃｔｏｎｏｚｙＳｌｄｎｇＭｄｎｔｏｌｒＢａｅｏＧＡＯｐｔｍｉａｉｎｉｉｚｔｏｎＡＣｒｏＳｙｔｍＳｅｖｓｅ
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２７第７０年期０
文章编号：０１２６（０７００５０１０ — ２５２０）７— 糊滑模变结构控制Ｇ在交流伺服系统中的应用术

永磁同步电机交流伺服系统的滑模模糊控制

ｔｐｕｚｇｃｉｆｒｎｅｉｐｏｏｅｙｉｔｇａｉｇｓｄｎｄｏｔｌａｄｆｚｙｌｇｃｃｎｒ１Ｅｃｙｅｆｚｙｌｉｎｅｅｃｓｒｐｓｄｂｎｅｒｔｌｉｇｍｏｅｃｎｒｎｕｚｏｉｏｔ．ａｈｏｎｉｏｏ
理论与模糊控制理论相结合，出了一种基于Ｓｇｎ提ｕｅｏ型模糊推理的滑模模糊控制器的设计方法。使每一条Ｓｇｎｕｅｏ型模糊推理规则的后件部分为一滑模控制策略，证了模糊控制系统的稳定性和保
动态性能。将该方法用于永磁同步电机交流伺服系统位置控制器的设计，并进行了仿真。结果表明，该方法综合了传统的滑模控制和模糊控制的优点，具有很好的动态跟随性和较强的鲁棒性，有
效地削弱了抖动。
关键词：滑模控制；模糊控制；永磁同步电机
中图分类号：Ｐ７Ｔ２３文献标识码：Ａ文章编号：０７４９２０）６０７ — ４１０ — ４Ｘ（０６０ — ５６０
Ｓｉｉｇｍｏｅｆｚｙｃｎｒｌｆｒｐｒｎｎａｎｔｌｎｄｕｚｏｔｏｏｅｍａｅｔｍｇｅｉｄｃ
Ｑｎｄｏ６０２Ｃｉａ２ＣｌｇｆｎｒａｉｃｎｅａｄＥｇｅｒｇＯｅｎＵｉｅｓｙｏｈａｉｇａ６４，ｈｎ；．ｏｅｅｏＩｏｍｔｎＳｉｃｎｎｉｅｉ，ｃａｎｖｒｔｆｉ，２ｌｆｏｅｎｎｉＣｎＱｎｄＯ６０１Ｃｉａ３ＤｐｒｎｏｕｍｔｎＬｏａｇＣｌｇｆｅｈｏｇ，ｕｙｎ７０３Ｃｉａｉｇａ６７，ｈｎ；．ｅａｔｔｆｔａｉ，ｕｙｎｏｅｅｏｃｎｌｙＬｏａｇ４１０，ｈｎ）２ｍｅＡｏｏＴｏ

交流伺服系统的全局鲁棒模糊滑模控制

一
１系统描述
本文采用交流永磁同步电机伺服系统为研究
对象，其基本结构框图如图１所示。逆变器采用由
种非线性控制，滑模变结构控制不需要精确的数
学模型，有界干扰和有界参数变化不敏感，且对并具有降价和解耦优点，因此在交流伺服系统中得到
统简化的动态结构如图２所示。
收稿日期：０６０－８２０－６０
作者简介：张淑贞（９２一）女，教，１７，助硕士，研究方向为结构控制。
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１２
太
原
科
技
大
学
学
报
２００７年
ｔ满足如下约束条件：）
流伺服系统中，能够大大提高系统的动、静态特性。为此，本文在滑模变结构控制基础上结合模糊控制以减少抖动现象，从而进一步提高系统的鲁棒性。
ＩＢＧＴ功率开关器件组成的ＳＷＭ变频器，Ｐ转子位置检测采用旋转变压器，电流控制采用矢量控制原理实现，位置控制采用滑模控制器（Ｍ）ＳＣ。整个系
（Ｏ。０１）＝（）＋“。０保证了系统的初始（）状态就处于滑模线上。（）当ｔ ∞ 时ｔＯ证了系统的渐近稳２）保
图２伺服系统简化动态结构图
Ｆｇｉｌｅｙａｃｓｒｃｕｒｆｆｒｏｓｓｅｉ・２Ｓｍｐｉｄｄｎｍｉｔｕｔｅｏｅｖ。ｙｔｍｉｆｌ

基于滑模变结构的交流永磁同步电机伺服系统

率和高功率因数，是很好的节能电机。采用稀土
号ｐｄｉ一ｉｄ】
（３）
系统运动方程为：
ｆ ’ ，：一一
＝
，
（４）
永磁同步电机，无功功率节电率可达８５％；有功功
率节电率可达２３％～２５％，节电效果十分明显。因
与直流电机同样的调速性能。
ｔ）一ｉ（
ｑ
一了ＴＬ
（８）
其中：下３ｐ．ｏｓ
，
２自适应模糊滑模变结构的交流永磁同
．，为转动惯量，孔为电机负载转
步电机伺服系统
２．１常规滑模控制器的设计
詈
一一
由式（１）～（４）解得：
ｄｄ场极为广阔。
１交流永磁同步电机【ＰＭＳＭ）伺服系统的
数学模型
ＰＭＳＭ与普通电励磁三相同步电机具有相同
ｄ
＿．ＲＬｄｓ（ｇｃＺ，ｑｆ－￣ｒＲｇ１ｒ１．。
一一
采用矢量控制方法控制交流永磁同步电机运
行，为使定子电流向量与转子磁通向量正交，选择转子磁通向量与ｄ轴同相位。定子电流向量与ｑ轴同相位（如图ｌ所示）。由此，定子电流：
ｉｉ，ｉｄ＝０
的定子结构。在永磁体产生的感应电动势与励磁线圈产生的感应电动势都是相同的正弦波时，这

基于模糊自学习的交流直线伺服系统滑模变结构控制

基于模糊自学习的交流直线伺服系统滑模变结构控制摘要：针对直接驱动直线式交流伺服系统，提出了一种基于模糊自学习的滑模变结构控制方案。

在常规的滑模控制中引入模糊自学习方法，在不影响滑模控制系统完全鲁棒性的情况下，有效地削弱滑模切换控制所产生的抖撮。

仿真结果表明该方案对系统参数变化和负载扰动具有很强的鲁棒性，抖撮得到了明显的抑制。

系统具有良好的动、静态性能。

关键词：滑模变结构控制模糊控制学习算法交流直线伺服系统直接驱动引言永磁直线同步电动机（PMLSM）省掉了从旋转运动到直线运动的间接机械转换装置，成为高精度、徽进给伺服系统执行机构的最佳选择。

但是．由于直线电动机的动子直接驱动负载．负载的变化和外部扰动将直接影响伺服系统的性能。

电动机在各种运行状态下的参数变化及电动机本身的非线性因素都将对伺服系统的性能产生不利的影响。

传统的PID 控制无法适应高性能直线式直接驱动交流伺服系统的要求‘2 J，本文正是针对被控对象的特点及传统控制策略的缺陷而提出了一种新型的滑模变结构控制策略。

滑模变结构控制是一种特殊的不连续的非线性控制方法。

对参数变化、外部扰动及系统的不确定性具有不变性，且具有快速性和实现简单等优点L4 J。

但是．系统产生的抖振现象影响了系统运行的稳定性。

常见的消除抖振的方法是用连续的饱和非线性控制代替切换控制．使不连续变结构控制光滑化。

这种方法可以消除抖振，但同时也消除了滑模变结构控｛6I系统的抗摄动性⋯ 。

文献[5]提出了一种控制滑模趋近律的方法，在不影响系统的抗摄动性的前提下，通过控｛6I状态变量趋近滑模切换线的速度来削弱抖振。

但是，在实际系统中具体的趋近速度难以确定，系统的动、静态特性难以两全。

文献[6]曾引入模糊理论来消除抖振，但是，建立精确的模糊规则仍有一定的难度。

本文提出一种模糊自学习滑模控制策略，对实际系统的不确定性因素（参数变化和外部扰动等）进行在线学习。

通过模糊推理．对滑模切换控｛6I的方向和幅值进行实时地调整。

基于模糊滑模变结构算法的交流同步电机伺服控制系统研究与实现的开题报告

基于模糊滑模变结构算法的交流同步电机伺服控制系统研究与实现的开题报告一、研究背景交流同步电机广泛应用于工业生产中的伺服控制系统中。

在现代数字化控制技术中，控制系统的主要任务是正确定义控制器的设计和参数调整方法来使系统的性能达到最优化的效果。

然而，由于电机参数的难以测量，以及多种外部干扰因素的存在，控制系统难以获得理想的性能。

因此，研究新的控制策略，优化电机控制性能，已成为伺服控制系统的重点研究方向。

模糊滑模控制方法是一种常见的控制策略，它结合了模糊控制和滑模控制的优点，可以更好地解决控制系统中的不确定性和非线性问题。

该方法在伺服控制领域得到了广泛应用，并且有许多研究成果支持其有效性和性能优异性。

二、主要研究内容该研究计划采用模糊滑模变结构算法实现交流同步电机伺服控制，具体研究内容包括：1.建立交流同步电机数学模型，并研究其动态特性。

2.研究模糊滑模控制方法，并将其应用于电机伺服控制系统中实现稳定的位置控制。

3.将变结构控制方法引入模糊滑模控制中，实现控制系统的鲁棒性和容错性，提高系统的鲁棒性和可靠性。

4.根据实验测试结果，对模糊滑模变结构算法进行优化和改进，并探索适用于不同工况的电机控制策略。

三、研究意义该研究将有以下意义：1.在伺服控制系统中应用模糊滑模变结构算法，不仅可以提高电机控制系统的性能，还可以同时提高系统的鲁棒性和容错性。

2.该研究可以为电机控制系统的实现提供新的思路和方法，并为伺服控制系统的开发和优化提供技术支持。

3.研究成果可以推动伺服控制技术在家电、工业制造、医疗等领域的广泛应用。

四、研究方法和实施方案该研究采用以下方法和实施方案：1.建立基于MATLAB/Simulink的交流同步电机数学模型，并进行仿真实验。

2.使用模糊滑模控制算法进行位置控制，比较其性能和效果。

3.将变结构控制算法引入模糊滑模控制中，进行实验测试。

4.根据实验数据优化和改进算法，并探索适用于不同工况的电机控制策略。

变结构——模糊复合控制交流位置伺服系统

变结构一模糊复合控制交流位置伺服系统
张清华
（茂名学院计算机与电子信息学院，广东茂名５５０）２０
摘
要：针对交流位置伺服系统变结构控制存在颤振的不足，出了据偏差的大小去选择采用变结构控制、提模
式中ｓ＞Ｏ为到达速度，ｑ＞０为趋近速度指数，为采样周期。丁
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第１２卷
第ｉ期
茂名学院学报
ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＭＡＯＭＩＮＧＯＬＥＧＣＬＥ
ＶＯ，２Ｎｏ１ｌ１．
２００２年２月
Ｆｅ２０ｂ．０２
文章编号：６１５０（０２）１０８—０１７ —６９２００ — ＶＣ本身（Ｓ包括上述采用各种削弱颤振的策略）所能
完全解决的。
为了解决这种矛盾，本文在参照文献［］１的基础上提出在大偏差时采用ＶＣ，Ｓ而在小偏差时采用算法简单、实时性好、鲁棒性强的自调整因子模糊控制器的复合控制策略，在充分发挥ＶＣ优点的同时，Ｓ利用自调整因子模糊控制器对交流伺服系统中的交流电机存在非线性、强耦合、参数易随温度变化等不良梅陛进行有效的控制，真的结果说明特别在负载变化的情况下，仿控制效果显著。
收稿日期：０１０—１修回日期：０２—０ —１２０ —１２；２０１６作者简介：张清ｋ＇１６）男，东梅州人，￣９５一－（，广硕士，副教授