滑模變結(jié)構(gòu)與自適應(yīng)控制在伺服控制系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、直流電機(jī)由于具有響應(yīng)迅速、精度和效率高、調(diào)速范圍寬、負(fù)載能力強(qiáng)、控制性能優(yōu)良等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各類伺服控制系統(tǒng)中。同時(shí)，隨著微電子技術(shù)和電力電子技術(shù)的發(fā)展及新型控制方法的成熟，直流伺服控制系統(tǒng)從過去的模擬控制轉(zhuǎn)向數(shù)字控制。本文以直流伺服電機(jī)為被控對象，給出了以工控機(jī)為核心的位置伺服控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程和測試結(jié)果。
　　根據(jù)實(shí)際需要，我們首先建立了伺服控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺。其中詳細(xì)介紹了帶有ISA接口的碼盤接口電路板的設(shè)計(jì)和調(diào)試過程。此

2、平臺的建立為以后測試控制算法提供了條件。
　　接下來我們通過直流電機(jī)的動態(tài)方程建立了電機(jī)的數(shù)學(xué)模型。針對建立的模型，我們設(shè)計(jì)了傳統(tǒng)的雙閉環(huán)PID控制器，并給出了該控制器在實(shí)驗(yàn)平臺上的測試結(jié)果。結(jié)果表明系統(tǒng)響應(yīng)快，跟蹤性能良好。但是當(dāng)電機(jī)參數(shù)發(fā)生變化和受到干擾時(shí)，控制器的性能變得不盡如人意。
　　針對傳統(tǒng)PID控制器魯棒性差的缺點(diǎn)，我們引入了滑模變結(jié)構(gòu)控制和模型參考自適應(yīng)控制。文中詳細(xì)介紹了基于趨近律的滑模變結(jié)構(gòu)控制器設(shè)計(jì)方法

3、和基于李亞普諾夫穩(wěn)定性的模型參考自適應(yīng)控制器設(shè)計(jì)方法，并對它們進(jìn)行了實(shí)物測試。結(jié)果表明：滑模變結(jié)構(gòu)控制具有良好的跟蹤性能，而且抗干擾能力強(qiáng)，當(dāng)對象參數(shù)在較小范圍內(nèi)(機(jī)電時(shí)間常數(shù)在0.05～0.1325之內(nèi))變化時(shí)能保證控制效果；由于本文選擇了兩個(gè)響應(yīng)較慢的參考模型，所以模型參考自適應(yīng)控制的階躍響應(yīng)調(diào)整時(shí)間為457ms和426ms，響應(yīng)較慢。但是該控制器具有良好的抗干擾能力，并且在對象參數(shù)變化較大時(shí)(機(jī)電時(shí)間常數(shù)在0.05～0.175之間