永磁直线同步电机自适应非线性滑模控制研究

发布时间：2022-07-11 19:57

　　由于永磁直线同步电机（PMLSM）省去了中间机械传动装置,消除了机械间隙与弹性形变等非线性影响,具有高精度、高速度、推力大、散热性能好等优点,广泛用于高速精密数控、半导体制造、精密仪器、医疗器械等行业。但是由于直线电机缺少中间缓冲环节,使系统参数变化、外部扰动、非线性摩擦力等不确定因素直接作用在电机动子上,从而增加了控制上的难度。因此,提出非线性滑模控制与模糊控制相结合的控制方案来提高系统的跟踪精度和鲁棒性能。首先,综述了PMLSM的基本结构和工作原理,建立了含有不确定性因素的PMLSM数学模型,基于矢量控制理论建立了PMLSM矢量控制系统,并分析了PMLSM的扰动影响因素以及系统中不确定性因素产生的原因。其次,针对PMLSM伺服控制系统易受参数变化、非线性摩擦力等不确定性因素的影响,提出自适应非线性滑模控制方法。通过速度作为状态变量和广义滑模面相结合,设计了非线性滑模面,这样不仅提高了系统的响应速度,而且增强了系统的鲁棒性。引入自适应控制在线调整趋近律中的控制增益来调节系统状态轨迹到达滑模面的趋近速度,削弱了抖振现象,同时减少了系统跟踪误差,进而提高系统的控制精度。通过对比仿真结果,... 

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景及意义
    1.2 直线电机的国内外研究现状
    1.3 SMC国内外研究现状
    1.4 课题的主要研究内容
第2章 PMLSM伺服控制系统
    2.1 PMLSM的结构和原理
        2.1.1 PMLSM的基本结构
        2.1.2 PMLSM的基本工作原理
    2.2 PMLSM的数学模型
    2.3 PMLSM矢量控制系统
    2.4 PMLSM伺服系统存在的扰动分析
    2.5 本章小结
第3章 PMLSM自适应非线性滑模控制
    3.1 滑模控制原理
    3.2 非线性滑模控制
        3.2.1 非线性滑模面控制原理
        3.2.2 非线性滑模面的设计
    3.3 指数趋近律
        3.3.1 趋近律
        3.3.2 自适应控制
    3.4 自适应非线性滑模控制器设计
    3.5 系统仿真与分析
    3.6 本章小结
第4章 基于在线构造的模糊自适应非线性滑模控制
    4.1 模糊控制
        4.1.1 智能控制基本结构
        4.1.2 模糊控制的基本原理
        4.1.3 模糊自适应控制
    4.2 在线构造模糊自适应非线性滑模控制系统
    4.3 系统仿真与分析
    4.4 本章小结
第5章 结论
参考文献
在学研究成果
致谢



本文编号：3658783