基于干扰误差补偿的自动化电机自适应滑模反演控制

发布时间：2022-01-01 03:11

　　针对自动化电机受电磁干扰误差较大,导致电机控制效果较差、难以反映真实运行状态的问题,提出基于干扰误差补偿的自动化电机自适应滑模反演控制方法。构建电机的转子动力学模型,设计干扰观测器,将干扰预测输出值传输至增益调整模块,构建非线性干扰预测动态方程,将预测的干扰因素转化为相应控制量。电机的连续控制问题即跟踪控制问题,按照滑模反演控制理论,定义电机的两个子误差,引入滑模切换函数,构建转子动力学惯性逆矩阵获取控制力矩,通过跟踪转子输出轴完成电机自适应滑模反演控制。实验结果表明,所提方法能够较好地跟踪实际干扰信号变化轨迹,对自动化电机的控制性能较好。 

【文章来源】：制造业自动化. 2020,42(08)CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

实际自动化电机的基本结构

依据自动化电机基本结构，可知电机转子采用三维运动形式，该形式可以等效看作转子球心坐标轴独立旋转[8]。因此，应先确定坐标系（X,Y,Z），保持定子球壳位置不变，使转子球体与惯性主轴重合[9]。然后使用卡尔丹角（α，β，χ）将电机的转子动力学模型表示出来，卡尔丹角坐标变换如图2所示。利用卡尔丹角坐标变换得出电机的动力学模型如下所示：

电机控制结构如图3所示。电机设计的初衷就是转子输出轴能够实现从任意初始角度位置出发都能达到既定的轨迹运动形式，从控制方向来看，连续控制问题即是跟踪控制问题。因此，采用干扰误差补偿机制控制电机自动化滑模反演。

【参考文献】：
期刊论文
[1]电液力伺服系统自适应抗扰控制研究[J]. 李波,芮光超,方磊,撒韫洁,汤裕,沈刚.  液压与气动. 2019(12)
[2]基于干扰观测器的受扰卫星姿态控制器设计与优化[J]. 谢方圆,张爱民.  航天控制. 2019(05)
[3]电液位置伺服系统自适应反演滑模控制[J]. 刘希,黄茹楠,高英杰.  液压与气动. 2019(07)
[4]无人驾驶机器人车辆非线性模糊滑模车速控制[J]. 陈刚,吴俊.  中国公路学报. 2019(06)
[5]基于扰动观测器的非线性不确定系统滑模H2保性能控制[J]. 刘树博,刘国权,罗先喜,周焕银,邱仁高,廖振海.  科学技术与工程. 2019(14)
[6]基于无速度传感器的永磁同步电机滑模自抗扰控制[J]. 侯利民,任一夫,刘恒飞,林栋.  系统仿真学报. 2019(05)
[7]基于混合网络的直流电机控制系统设计与实现[J]. 吴傲,孟飞,程如朋.  上海海事大学学报. 2018(02)
[8]基于干扰观测器的电液伺服系统反馈线性化滑模控制[J]. 王鑫刚,芮光超,丁兴亚,沈刚.  液压与气动. 2018(06)
[9]附加控制输入反演自适应滑模鲁棒励磁控制[J]. 谷志锋,孙晓云,余志强,朱长青.  控制与决策. 2019(08)
[10]基于非线性干扰观测器的矿用电机鲁棒滑模控制[J]. 王继红.  煤炭技术. 2017(06)



本文编号：3561532