永磁直线电机自适应区间二型模糊滑模控制

针对永磁直线同步电机伺服系统受到系统参数变化、负载扰动而降低其性能的问题,考虑端部效应以及摩擦力的存在,提出一种自适应区间二型模糊滑模控制方法.采用自适应区间二型模糊系统逼近滑模控制等效控制部分,把传统的一型模糊系统扩展到区间二型模糊系统,提高系统面临参数变化、不确定性扰动时的处理能力.基于Lyapunov函数设计切换项增益调整的自适应律,保证系统的稳定性.仿真结果表明,该方法提高了系统的鲁棒性,有效地削弱了系统的抖振.     

基于迭代学习的直线伺服系统离散变结构控制

直线电机在执行重复性的跟踪控制任务时,负载扰动、端部效应力及摩擦力会呈现周期性变化。为了提高永磁直线伺服系统的跟踪精度与抗扰性能,消除上述不确定因素的影响,采用离散变结构控制(DVSC)和迭代学习控制(ILC)相结合的位置跟踪控制策略。并利用迭代学习控制算法来调整变结构控制器的参数,削弱抖振,提高稳态精度。理论分析与仿真结果表明,该方案在保证直线伺服系统快速精确跟踪性能的同时,对系统参数变化和阻力扰动具有很强的鲁棒性。     

XY平台直线伺服系统的IP变增益交叉耦合控制

XY平台直线伺服系统中,负载扰动、机械时间延迟及各轴响应速度不同会影响轮廓加工精度,为此提出了一种将积分-比例(I-P)控制、速度前馈控制及变增益交叉耦合控制相结合的控制策略。单轴采用由IP控制和前馈控制构成的复合速度控制器,IP控制具有快速响应和抑制扰动的能力,速度前馈控制可增加系统跟踪能力,降低机械时间延迟效应。间接减小轮廓误差。并且,在X、Y轴间加入变增益交叉耦合控制器,直接减小轮廓误差。仿真结果表明该控制方案可增强系统的鲁棒性,提高系统的快速性和轮廓加工精度。     

基于阻力估计器的直线伺服系统滑模控制

针对直接驱动的永磁直线同步电动机（PMLSM）伺服系统的端部效应引起的推力波动问题，设计一种带有阻力估计器的滑模变结构速度控制器，滑模控制对扰动和系统参数变化具有很强的鲁棒性，但是却存在抖振现象，影响伺服系统的稳态性能，为了削弱滑模控制的抖振，设计一个阻力扰动估计器对阻力扰动（包括直线电机特有的端部效应产生的推力波动）进行估计和补偿。仿真结果表明，该方案对系统参数变化和阻力扰动具有很强的鲁棒性，同时提高了系统的稳态精度。     

交流直线伺服系统的模糊滑模变结构控制

针对直接驱动的交流直线伺服系统，提出了一种模糊滑模变结构控制方案，在常规的滑模控制中引入模糊控制，可以有效地削弱滑模切换控制所产生的抖振，而不牺牲滑模控制系统对参数变化和负载扰动的强鲁棒性，模糊滑模控制策略消除了永磁直线同步同的端部效应引起的推力波动，大大地提高了伺服系统的定位精度，仿真结果表明该方案对系统参数变化和负载扰动具有很强的鲁棒性，并具有良好的动、静态性能。     

交流直线伺服系统的模糊滑模变结构控制

针对直接驱动的交流直线伺服系统 ,提出了一种模糊滑模变结构控制方案 .在常规的滑模控制中引入模糊控制 ,可以有效地削弱滑模切换控制所产生的抖振 ,而不牺牲滑模控制系统对参数变化和负载扰动的强鲁棒性 .该控制策略消除了永磁直线同步电机的端部效应引起的推力波动 ,大大地提高了伺服系统的定位精度 .仿真结果表明该方案对系统参数变化和负载扰动具有很强的鲁棒性 ,并具有良好的动、静态性能交流直线伺服系统的模糊滑模变结构控制@孙宜标$沈阳工业大学电气工程学院!辽宁沈阳110023 @郭庆鼎$沈阳工业大学电气工程学院!辽宁沈阳110023…     

采用鲁棒微分器的永磁直线同步电机二阶滑模控制

针对永磁直线同步电机伺服系统容易受到参数变化、端部效应和负载扰动等不确定性因素影响的问题，采用二阶滑模控制中的螺旋算法设计直线伺服系统的速度和电流控制器。在出现参数变化和阻力扰动时，为保证动子速度严格跟踪其参考信号，同时消除磁阻作用和推力波动的影响，分别独立选取速度和直轴电流的滑模量，并利用基于二阶滑模的鲁棒速度微分器来估计螺旋算法所需要的加速度信号。仿真结果表明该策略对负载和参数的变化具有很强的鲁棒性，同时有效地削弱了抖振现象。     

基于线性矩阵不等式的环形永磁力矩电机的H2/H∞静态输出反馈控制

针对直接驱动数控转台用环形永磁力矩电机易受负载扰动及自身参数变化影响的特点，文中基于线性矩阵不等式(linear matrix inequality, LMI)，设计了一个多目标混合H2/H￥静态输出反馈控制器，该控制器可使闭环系统的极点均落在预先选定的线性矩阵不等式区域D内来实现极点配置。所设计的多目标控制器同时考虑了闭环系统的极点位置和2 个重要的鲁棒性能指标(H2和H￥范数)，不但保证系统的稳定型和快速性，还使系统对外界及自身扰动具有较强的鲁棒性，在很大程度上解决快速性和鲁棒性之间的矛盾。仿真结果及分析表明，所提出控制器满足高精度直接驱动数控转台用环形永磁力矩电机伺服系统对快速性和鲁棒性的要求。     

永磁直线电机二阶非奇异快速终端滑模控制

针对永磁直线电机伺服系统易受参数变化和负载扰动、端部效应等不确定因素影响的问题,提出一种二阶非奇异快速终端滑模控制方法来设计永磁直线电机位移控制器。该算法设计上避免了终端滑模的奇异区并且提高了其收敛速度,从而解决原有终端滑模的奇异性和速度收敛缓慢的问题。利用二阶滑模超螺旋控制律将不连续的控制作用在变量的高阶微分上,以削弱系统抖振现象。仿真结果表明,该策略不仅使系统具有较好的定位能力和很强的鲁棒性,同时还有效地削弱了系统的抖振现象。     

具有输入饱和的环形永磁力矩电动机自适应鲁棒控制

五轴联动数控机床中复合A/C轴直接驱动环形永磁力矩电动机伺服系统在输入饱和情况时易导致系统性能变差,甚至引起系统不稳定。针对系统中的输入饱和问题,基于反步法设计了饱和自适应鲁棒位置控制器,即设计一个虚拟控制律保证误差信号在每一步都收敛且有界。在控制器设计中构建非降函数处理执行器饱和,将控制输入限制在饱和范围内;对于参数不确定性,采用不连续投影算法进行在线参数估计。仿真结果表明该方法不仅使伺服系统在无输入饱和情况下具有较好的伺服性能,输入饱和情况下也能实现良好的跟踪性能。