金 鹏

（辽宁工程职业学院，辽宁 铁岭 112008）

1 引言

无刷直流电动机（BLDCM）具有调速快、起动转矩大、运行稳、高精度等优点。因此，近年来在汽车、航空、工业工控、机器人、家用电器等行业应用得越来越广泛[1]。但BLDCM 是一个多变量、非线性、强耦合、时变的系统[1]，难以建立精确模型，普通PID 控制或改进的智能PID 控制都必须以精确建模为基础，并且智能混合型PID 算法往往编程复杂、参数调节难度大，在实际的工程应用中，往往得不到广泛推广。

滑模控制（Sliding model control，SMC）设计简单、调节参数少，能够克服非线性系统的不确定性，对外界扰动具有良好的鲁棒性和完全的自适应性，近年来在电机控制中得到广泛应用[2]。但滑模控制最大的缺点就是控制器的输出具有抖振、稳态误差较大。为削弱输出抖振，一些学者提出改进算法，如Terminal 滑模控制、模糊滑模控制、状态观测器方法、高阶滑模控制等。但这些算法都存在着各种不足，如Terminal 滑模控制必须参数精确，否则容易出现奇异问题[2]；模糊滑模控制无需设计精确的控制率，但控制精度不高[2]；状态观测器在减弱抖振的同时，也降低了系统的鲁棒性[3-4]；高阶滑模控制器的设计较为复杂，不便于推广应用[5-6]。

基于分数阶系统传递能量缓慢及收敛特性，提出设计一种模糊分数阶滑模控制器，通过在滑模切换函数中加入分数阶微积分算子，减弱控制器的输出抖振，并利用模糊算法对滑模切换项ε 进行在线自整定。仿真及实验结果都证明所提方法不但使系统具备很强的速度跟踪性、鲁棒性，而且可以有效削弱抖振，提高了系统的动静态性能。……