无刷直流电机的分数阶滑模控制器设计*
2018-07-13赵鸿菲赵志诚
火力与指挥控制 2018年6期
关键词:系统
刘 宁,赵鸿菲,赵志诚
(1.山西省自动化研究所,太原 030012;2.太原科技大学电子信息工程学院,太原 030024)
0 引言
无刷直流电机由于结构简单,能量密度高,具有优良的调速性能,维护简单方便,工作寿命长,在现代工业领域有着大量的应用[1-2]。在多数应用场合中,传统控制方法能够满足系统的性能要求,但考虑到BLDCM具有时变、多变量耦合等复杂特性,当系统受到外界扰动或系统参数发生变化时,传统控制方法则难以实现对BLDCM的精确控制和满足系统高性能的要求。
滑模控制对系统的参数变化以及外界扰动具有良好的鲁棒性和完全的自适应性,因此,出现了多种BLDCM滑模控制(Sliding model control,SMC)策略[3-7]。然而,在实际应用中,由于时间和空间滞后开关、系统的惯性和延迟及测量误差等因素,使变结构控制在滑动模态下伴随着高频抖振,严重影响了系统的控制性能[8]。为了削弱系统抖振,改进的滑模控制主要包括准滑动模态法[9]、干扰观测器法、滤波法和高阶滑模控制方法[10]等,上述方法在改善系统品质的同时仍然存在着不足,如准滑动模态和干扰观测器会使系统存在静态误差,滤波方法增加了系统稳定性分析的难度,而高阶滑模控制算法的实现较为复杂。
因此,本文结合分数阶控制[11-14]传递能量缓慢,分数阶微积分算子的信息记忆和遗传特性,提出一种分数阶滑模控制策略,分别从滑模面和趋近律两方面进行分数阶滑模控制器的设计。首先对整数阶滑模面的设计进行改进,通过增加分数阶微积分算子,有效削弱滑模控制的抖振作用,又增加了滑模面的自由度。……
登录APP查看全文
