张 康 王丽梅

（沈阳工业大学电气工程学院 沈阳 110870）

0 引言

永磁直线同步电机（Permanent Magnet Linear Synchronous Motor,PMLSM）与旋转同步电机相比，具有更高的推力密度，更低的热损耗，而且不存在机械耦合和滚珠丝杠问题，广泛应用于高速度、高精度的数控加工领域[1-2]。但其系统存在变量间的耦合及参数摄动、负载扰动等不确定因素，严重影响速度跟踪的快速性和精度[3-4]，因此，采用有效的控制策略，提高PMLSM的速度跟踪性能，对于提高机床加工精度具有重要的意义。

为了提高永磁直线同步电机在高速、高精度应用场合的速度跟踪能力，在传统的直线伺服系统中往往通过派克变换及磁场定向控制，实现系统电流子系统和速度子系统之间的静态解耦，再对电流和速度构成的双闭环采用迭代学习控制[5]、H∞控制[6]、内模控制[7]等方法分开独立控制。但在一些高响应、高精度的场合，电流子系统和线速度子系统各自变化的时间尺度相对接近，这时就不能忽略直交轴电流之间、线速度和电流之间存在的非线性耦合问题，否则系统的动态响应性能将难以得到保证[8]。同时永磁直线同步电机作为一个强耦合的非线性系统，给控制器的设计增加了难度[9]。为此，文献[10]针对PMLSM伺服系统中速度和电流间存在的耦合问题，采用奇异摄动理论中的对角化方法将系统非线性耦合模型分解成慢变（速度）和快变（电流）子系统，基于子系统分别设计滑模控制律。但该方法分解得到的为非线性子系统，而设计的滑模面为线性滑模面，从理论上说，考虑系统的非线性特性，选取的滑模面也应该是非线性的[11]。……