交流伺服系统基于滑模变结构理论的控制方案综述

本文科要介绍了滑模变结构控制理论及其新近发展，指出了滑模变结构控制的突出优点和主要缺点，概述了滑模变结构控制在交流伺服系统中的应用现状，深入分析了应用中出现的问题。本文重点介绍作者基于滑模变结构理论、为交流伺服提出和设计的几种控制方案。     

基于离散系统的一种新型PI调节器设计

采用了离散系统滑模变结构控制，提出了一种新型ＰＩ调节器设计方案，给出了离散滑模变结构ＰＩ调节器滑模存在条件和调节器设计方案。该控制方案将ＰＩ调节器和离散滑模变结构控制两者的优点有机地结合起来，理论分析和仿真结果表明该控制方案使复杂的受控对象具有良好的鲁棒性和性能指标，控制器输出切换极小，适合于快速的运动控制。     

新型注入式混合有源滤波器的滑模变结构控制

通过对新型注入混合有源滤波器的建模，该文结合传统滑模变结构控制快速性较好和递推积分PI控制无稳态误差的优点，提出了一种新的滑模变结构控制算法作为有源滤波器的电流跟踪控制方法。通过仿真，从算法的跟踪速度和控制精度2个方面，将新的滑模变结构控制方法与传统滑模变结构控制以及单一的递推积分PI控制进行了比较研究。实验结果也证明了该算法的正确性和新型注入式混合有源滤波器滤波的有效性。     

基于分段滑模控制的位置伺服系统

针对永磁同步电机伺服系统在运行过程中参数变化及负载扰动等问题,分析了滑模变结构控制器设计的原则和方法。将滑模变结构控制与矢量控制相结合,设计了适用于矢量控制位置伺服系统的分段式滑模变结构控制器。试验结果表明分段式滑模变结构控制伺服系统符合定位过程中时间最优化的原则,响应迅速,鲁棒性好。     

光伏并网逆变器滑模变结构控制研究综述

文章对光伏并网逆变器的滑模变结构控制策略进行了分类;同时对并网逆变器离网工作模式下的滑模变结构控制研究现状,单相逆变器并网工作模式下的滑模变结构控制研究现状,三相逆变器并网工作模式下电流滑模变结构控制研究现状,三相逆变器并网工作模式下的直接功率滑模变结构控制研究现状分别进行了分析。总结了光伏并网逆变器滑模变结构控制策略的滑模面设计、控制律求解、系统抖振以及到达滑模面过程中的稳定性等关键技术的研究方法和思路,并对光伏并网逆变器滑模变结构控制的未来研究方向提出了一些建议。     

矢量控制系统中的模糊滑模变结构速度控制

针对滑模变结构控制的抖振问题,提出一种用于感应电机矢量控制系统的新型滑模变结构速度控制方法。该方法采用了模糊控制,解决了滑模变结构控制中的抖振问题,而且模糊控制可以显著提高速度控制的稳态精度。仿真实验结果表明模糊滑模变结构速度控制器能够使系统获得较好的动态和静态性能,其设计方法简单,控制器易于实现。     

感应电机混合滑模变结构控制方法

针对传统直接转矩控制所固有的稳态运行时转矩、磁链、电流脉动大的问题,提出了一种利用转矩误差与磁链误差、通过滑模变结构控制方法实现对转矩与磁链进行控制的直接转矩控制方案.分别以转矩误差与磁链误差作为状态变量设计了时变积分型滑模平面,保证了趋近过程的系统状态保持在滑模面附近,减小了趋近距离.而对于滑模变结构控制本身的抖振问题,采用了一种通过滞环比较器自适应地实现了滑模变结构控制与传统PI控制的平滑过渡的混合滑模变结构控制方法.实验结果验证了该控制方法的有效性和可行性.     

基于全程滑模变结构控制的有源电力滤波器

有源电力滤波器(APF)在工程应用中易受自身参数变化和外界扰动的影响,提出了一种基于全程滑模变结构控制的有源电力滤波器控制策略。在对APF状态空间描述的基础上,设计了适用于APF的全程滑模变结构控制方法。对APF分别采用定常滑模变结构和全程滑模变结构控制方法进行仿真,仿真结果表明全程滑模变结构控制方法能有效地缩短系统状态到达滑动模态的时间,具有更强的抗元件参数变化和抗外界干扰能力,鲁棒性强,同时响应快速,控制性能优于定常滑模变结构控制方法。     

基于变学习速率神经网络的滑模智能PSS的设计

以电力系统的非线性模型为基础，依据滑模变结构控制理论和神经网络的知识，提出了一种多机电力系统神经网络滑模变结构PSS的设计方法。计算机仿真研究表明，神经网络滑模变结构PSS不仅可以有效地改善系统的动态特性，而且能够在较宽运行范围内为系统提供良好的阻尼，提高了电力系统的稳定性。     

一种非线性连续预测变结构控制方案

提出了一种非线性连续预测变结构控制方案,将非线性连续预测控制与滑模变结构控制结合起来。其控制器由针对对象标称非线性模型设计的连续预测控制器和针对对象不确定性设计的滑模变结构控制器组成。所提出的方案既具有变结构控制鲁棒性强的优点,又由于连续模型预测控制的引入使得变结构控制的“抖振”大大减小。应用于二自由度机械手轨迹跟踪控制,仿真结果表明了所提控制方案的有效性。     

交错运行变换器及变结构控制均流技术

变结构控制以其良好的控制性能在非线性系统中得到了越来越广泛的应用，对交错运行变换器以及滑模变结构控制在均流方面的应用现状做了概括性的研究，主要包括滑模面的类型、优缺点、相应的实现方法、存在的问题及常用的解决方案，以及变结构控制的发展趋势。     

基于转矩观测器的模糊滑模控制交流伺服驱动系统

本文从滑模变结构理论出发,结合智能控制,针对磁理控制的电主轴永磁同步电机伺服驱动系统设计了带负载转矩观测的模糊滑模变结构控制器。仿真结果表明该方案能使系统获得优良的动静态性能,对负载扰动具有很强的抑制能力,证明了模糊滑模变结构控制方法的合理和优越。     

感应电机滑模变结构控制系统的半实物仿真

滑模变结构控制非常适用于高阶非线性系统,但如何快速而有效地验证此类先进控制算法是开发人员面临的主要问题。基于此,针对大功率高性能调速控制系统,提出了快速验证的半实物仿真方案。首先,设计出基于滑模变结构控制的感应电机电流内环控制策略,在分析半实物仿真机理的基础上,搭建了滑模变结构控制系统的实时仿真模型,实现了系统硬件在环仿真,并分别对PI控制和滑模变结构控制的电流控制效果进行了对比实验。结果表明,滑模变结构控制策略在动态性能和抗负载扰动性能方面具有明显优势,半实物方案对先进控制算法的有效验证和应用具有重要意义。     

基于滑模变结构的异步电机矢量控制及实现

扰动或负载的加入对异步电机矢量控制系统会产生影响,使系统性能变差。提出了一种新的方法,介绍了基于滑模变结构的异步电机矢量控制,对滑模变结构电流控制器进行了设计并选取合适的控制参数。实验与仿真结果表明滑模变结构控制的异步电机矢量控制系统动静态特性良好,具有较强的鲁棒性能。     

滑模变结构控制在有源电网调节系统中的应用

研究有源电网调节系统的滑模变结构控制。在分析系统数学模型与控制目标基础上，提出切换函数和推出滑模控制算法，该算法简单且易于实现，最后给出的仿真结果证实了该滑模控制的有效性。     

基于自适应滑模控制的燃料电池电站输出波形控制策略

为得到与燃料电池电站相适应的输出波形,研究了基于自适应滑模控制的燃料电池电站输出波形控制策略。滑模变结构控制具有响应快、抗干扰等优点,但也有控制输出抖振的问题。为有效克服离散滑模变结构控制的抖振问题,采用自适应趋近律来改善滑模变结构控制,实现对燃料电池电站功率调节系统逆变器输出波形的控制。同时,为抑制系统外部干扰和测量噪声,在控制系统中加入了滤波环节。仿真实验结果表明,采用自适应趋近律改善的滑模变结构控制器有良好的抗干扰能力,能较好地抑制抖振。     

基于变指数趋近律的永磁同步电机滑模控制研究

滑模趋近律及滑模增益的选择直接影响滑模控制的鲁棒性和滑模控制导致的抖振。将一种新的变指数趋近律滑模变结构应用于永磁同步电机伺服系统的位置控制,并结合一种新颖的滑模增益设计方法来改善滑模控制的鲁棒性,削弱滑模变结构的抖振。通过利用位置信号误差和滑模增益之间的非线性关系,给出了这种新颖滑模增益的设计方法。应用Matlab编程对永磁同步电机伺服系统的位置控制效果进行了仿真,其仿真结果表明该滑模控制方法不仅有效抑制了滑模变结构的抖振,同时增强了控制系统的鲁棒性。     

无刷直流电动机的滑模变结构控制算法研究

论述了滑模变结构摔制算法的基本理论,设计了无刷直流电动机的滑模变结构控制模型,并将其转化为状态方程形式,滑模线的选取,采用了等速趋近于零的比例控制,给出了滑模存在的条件.将所设计的滑模变结构控制应用于某无刷直流电动机调速系统中,进行了系统的仿真与实验.与传统的PI控制相比较,该设计提高了系统的性能.     

三相PWM整流器的滑模和非线性最优预测控制

结合滑模变结构控制和非线性最优预测控制的优点,提出了一种新型电压电流双环控制方法,该方法电压环采用滑模变结构控制,充分利用滑模变结构控制的鲁棒性强、对负载的扰动具有很好的适应性的优点,生成指令电流;电流环采用非线性最优预测控制,该方法可以在一个到几个周期内消除跟踪误差,具有响应速度快、跟踪精度高等优点,非常适合数字控制系统.仿真和实验的结果证明了所提方法的有效性和优越性.     

直流PWM伺服系统旋转滑模变结构控制

本文对一直流PWM伺服系统采用新的旋转滑模变结构控制,理论分析与仿真结果表明该滑模变结构控制可使系统获得大范围的鲁棒性。