鲁 芳，史晓阳，卢斌文

（海军航空工程学院 山东 烟台 264001）

直流电动机由于具有良好的控制性能，主要应用于高性能调速系统。随着科学技术的发展，人们对电动机的控制精度的要求越来越高。目前电动机调速系统仍在广泛应用的传统PID控制方法，具有控制器结构简单、稳定性好、稳态精度高，可以在一定程度上改善系统的闭环的动态特性等优点。但是电机本身是一个复杂的非线性系统，这就使进一步提高以传统线性化方法设计的转速控制器动态性能变得十分困难。

随着非线性控制理论的发展，使得在系统建模和系统控制中采用非线性方法成为可能。特别是以微分几何为工具发展起来的反馈线性化方法受到了普遍的重视。它的核心思想是把一个非线性系统代数的转化为一个 （全部或者部分）线性系统，以便可以应用线性系统的技巧[1-2]。精确线性化方法具有许多优点，如简化模型的复杂度，在线性化过程中不忽略任何高阶非线性项等。这种方法已经广泛的应用到了开关变换器控制[3]，电动机控制[4-5]，水利系统[6]等领域。反馈线性化在控制领域的研究，大多采用状态反馈线性化的方法实现非线性系统的完全线性化。但是状态反馈线性化需要满足严格的能控性条件和对合条件，而且存在控制器结构复杂，不利于工程实现等缺点。从实用角度来看，实现非线性系统完全精确线性化并不比部分精确线性化更为理想[6]。所以，研究基于输入输出线性化方法具有很高的理论价值和实用价值。……