刘春芳, 于 婷

(沈阳工业大学 电气工程学院，辽宁 沈阳 110870)

0 引 言

精密化、高速化、智能化是数控机床等加工制造业发展的必然趋势[1]。永磁直线同步电动机(PMLSM)具有功率密度大、控制精度高、响应速度快、可重复性好等性能特点，其在高精尖直线进给系统中有着旋转电动机无可比拟的优势[2]。但是PMLSM直接驱动负载和结构上的端部效应等问题均限制了其控制系统的鲁棒性。

近些年，国内外学者对PMLSM采用自适应控制、反馈线性化、滑模控制(SMC)、反步法、模糊控制法等控制策略[3-4]。其中，SMC具有算法简单、鲁棒性好和可靠性高等优点，经常用于非线性系统的控制。在PMLSM的实际控制中，希望系统状态能够在控制器的作用下尽可能快地到达目标位置，实现系统的快速收敛。要实现系统状态的有限时间收敛，关键在于设计合适的滑模面[5]。文献[6]将动态面与反步控制相结合, 为实现PMLSM位移跟踪误差在固定时间内收敛，提出了一种基于固定时间干扰观测器的动态面反步控制方法，该方法通过构造固定时间收敛观测器对系统的非匹配不确定项和匹配不确定项进行观测估计。文献[7]提出了一种改进快速终端SMC方法，解决了线性SMC PMLSM不能实现有限时间控制以及终端SMC不能实现快速收敛的问题。文献[8]中提出了全局滑模控制(GSMC)方法，该方法通过设计一个动态非线性滑模面来消除SMC的趋近模态，使系统在响应的全过程中均具有鲁棒性、快速性。

GSMC中的动态滑模面是由线性滑模面方程和非线性函数项组成，非线性函数项一般设计为单调的指数衰减形式。……