双滑模统一控制在交流伺服系统中的应用

 摘 要:针对强耦合数学模型的伺服系统抗干扰问题,提出了一种位置、电流双滑模统一设计的方法。这种方法可以采用控制电压向量的方法,使位置、速度、电流误差都以滑模规律自动衰减,并且电压向量的选择加入模糊控制,使控制柔化,减少了系统在滑模线附近的抖动现象,使系统鲁棒性好,响应速度快。通过Matlab6•5的仿真,验证了这种方法的可行性。
    关键词:滑动模态;电压向量;模糊控制;交流伺服系统
    中图分类号: TP273; TM571文献标识码: A文章编号: 1007-449X(2005)06-0621-04
    1 引 言
    滑模变结构系统对参数变化及外部扰动有较强的鲁棒性,并对系统瞬变响应能实现直接定量控制,因此能同时改善系统的动静态品质。与其他控制方法相比,该法具有设计简单、实施方便的优点,现已引起了国内外学者的普遍关注[1~3]。目前,滑模变结构控制越来越多应用于交流伺服系统。传统滑模采用单一的位置环控制器设计,只对位置实现控制,这样就没有速度环的控制和限幅。有采用串级滑模的控制方式[4],即位置环和速度环分别设计然后串联控制。这种方法要分别设计两个控制器,而且需要两个环在控制上有效协调,增加了控制的难度。
    本文提出了一种位置、电流双滑模统一设计的方法,这样就避免设计两个控制器,也避免了相互协调的问题,而且是针对交流伺服系统的强耦合数学模型,使控制方法更加符合实际运行时的需要。另外在电压向量的选择上采用滑模变量模糊决策的方法,用来减小滑模控制中产生的抖动问题。
    2 系统分析和控制器设计
    2•1 滑模控制器的设计
    采用位置和电流环的双滑模,通过对定子电压向量的控制,达到双滑模同时控制的目的。原理见