基于分數(shù)階滑模的多電機同步控制研究.pdf

1、多電機同步控制是運動控制領(lǐng)域的研究熱點之一，廣泛應(yīng)用于紡織、造紙、印刷、冶金、軋鋼、機床加工等生產(chǎn)制造過程。由于多電機同步控制系統(tǒng)是一個高階、時變、多變量、強耦合、非線性的復(fù)雜系統(tǒng)，控制性能越來越難以滿足實際應(yīng)用中不斷提高的系統(tǒng)需求。為了提高多電機同步控制系統(tǒng)的動靜態(tài)性能，多電機同步控制策略和同步控制方法的研究具有重要的理論意義和實用價值。
　　針對多電機偏差耦合控制策略考慮誤差信息量不足問題，設(shè)計了一種基于跟蹤誤差的最大最小及平

2、均值的偏差耦合控制策略。建立了比整數(shù)階更精確的分數(shù)階永磁同步電動機(PMSM)數(shù)學(xué)模型。提出了分數(shù)二階非奇異終端滑?？刂扑惴?。為了進一步改善多電機同步控制系統(tǒng)性能和增強抗干擾能力，提出了自抗擾控制技術(shù)與分數(shù)階滑模控制相結(jié)合的復(fù)合控制策略，同時設(shè)計了基于干擾觀測器或擴張狀態(tài)觀測器的分數(shù)階滑?？刂品桨浮１疚闹饕芯績?nèi)容如下:
　　通過深入分析多電機非交叉耦合控制策略、交叉耦合控制策略及其各種改進型的優(yōu)缺點，提出了一種基于跟蹤誤差的最大

3、最小及平均值的改進型偏差耦合控制策略。仿真結(jié)果表明該控制策略能改善系統(tǒng)的動靜態(tài)性能和提高魯棒性。
　　利用分數(shù)階微積分理論建立了PMSM的分數(shù)階數(shù)學(xué)模型，然后把分數(shù)階微積分理論引入滑模變結(jié)構(gòu)控制中，提出了分數(shù)二階非奇異終端滑?？刂品椒ǎ⒏鶕?jù)分數(shù)階李雅普諾夫穩(wěn)定性理論證明了控制律的穩(wěn)定性。對基于分數(shù)階滑模的多電機位置同步控制進行了仿真實驗，結(jié)果表明該方法能有效控制多電機實現(xiàn)位置同步。
　　考慮到滑模控制易在平衡點附近產(chǎn)生抖振

4、現(xiàn)象與自抗擾控制技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡單、不依賴對象模型、強魯棒性等特點，采用自抗擾控制技術(shù)和分數(shù)階滑模控制算法的分段控制策略，當(dāng)系統(tǒng)狀態(tài)遠離平衡點時，采用滑模控制;當(dāng)系統(tǒng)狀態(tài)運動到平衡點附近時，采用自抗擾控制。同時，提出了一種用滑?？刂拼孀钥箶_控制中非線性狀態(tài)誤差反饋環(huán)節(jié)的復(fù)合控制策略。仿真分析驗證了兩種控制策略的正確性和有效性。
　　利用干擾觀測器或擴張狀態(tài)觀測器來估計和補償系統(tǒng)的總擾動，并采用分數(shù)二階非奇異終端滑模控制器來解決多臺