基于滑模變結(jié)構(gòu)的感應(yīng)電機(jī)伺服系統(tǒng)研究.pdf

1、二十世紀(jì)八十年代以來(lái),隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)、材料技術(shù)、傳感器技術(shù)、電機(jī)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)和現(xiàn)代控制理論的快速發(fā)展,電氣傳動(dòng)系統(tǒng)逐步走向智能化控制和數(shù)字化控制,這也使得交流調(diào)速技術(shù)獲得了突破性的發(fā)展。二十世紀(jì)七十年代發(fā)展起來(lái)的矢量控制技術(shù)通過(guò)坐標(biāo)變換可以把交流電機(jī)等效為直流電機(jī)來(lái)控制,從而獲得與直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)同樣優(yōu)良的動(dòng)靜態(tài)性能。
　　感應(yīng)電機(jī)以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造和維修方便,價(jià)格便宜和運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),在交流伺服系統(tǒng)中迅速的

2、推廣,尤其是現(xiàn)代控制理論和矢量控制技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,使得感應(yīng)電機(jī)高動(dòng)態(tài)響應(yīng)的伺服控制成為現(xiàn)實(shí)。
　　傳統(tǒng)的感應(yīng)電機(jī)伺服系統(tǒng)的位置環(huán)、速度環(huán)和電流環(huán)大多采用的是PI控制策略,但由于感應(yīng)電機(jī)控制系統(tǒng)參數(shù)變化及非線(xiàn)性等因素,將PI控制應(yīng)用在感應(yīng)電機(jī)伺服系統(tǒng)中往往很難獲得很高的控制精度。滑模變結(jié)構(gòu)控制是一種非線(xiàn)性控制方法,其最重要的特性就是其滑動(dòng)模態(tài)對(duì)外部攝動(dòng)及內(nèi)部參數(shù)的變化具有很強(qiáng)的魯棒性。將滑模變結(jié)構(gòu)控制具有極強(qiáng)的魯棒性的特點(diǎn)應(yīng)用在感

3、應(yīng)電機(jī)伺服系統(tǒng)中,可以使其獲得更好的系統(tǒng)性能。
　　本文首先分析了感應(yīng)電機(jī)矢量控制策略,研究了感應(yīng)電機(jī)數(shù)學(xué)模型以及利用坐標(biāo)變換對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行簡(jiǎn)化的原理,研究了空間電壓矢量脈沖寬度調(diào)制(SVPWM)控制技術(shù),建立了感應(yīng)電機(jī)伺服系統(tǒng)矢量控制整體方案。
　　其次,對(duì)滑?？刂评碚撨M(jìn)行深入的分析,并通過(guò)舉例對(duì)滑?？刂评碚摰淖饔梅绞竭M(jìn)行闡述。深入研究了滑模變結(jié)構(gòu)控制器的設(shè)計(jì)原理,并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)一種適合感應(yīng)電機(jī)伺服系統(tǒng)的分段滑?？刂破鳌?/p>

4、
　　接著,對(duì)感應(yīng)電機(jī)伺服系統(tǒng)的硬件平臺(tái)和軟件程序進(jìn)行設(shè)計(jì)。其中,硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)主要包括功率單元和控制單元的設(shè)計(jì)。軟件程序設(shè)計(jì)主要包括主函數(shù)設(shè)計(jì)、主中斷函數(shù)設(shè)計(jì)以及滑?？刂扑惴ǖ某绦蛟O(shè)計(jì)。
　　最后,先建立基于PI控制和滑模控制的感應(yīng)電機(jī)伺服系統(tǒng)Matlab/Simulink仿真模型,并對(duì)其進(jìn)行仿真分析。再利用硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上對(duì)基于PI控制和滑?？刂频母袘?yīng)電機(jī)伺服系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并對(duì)實(shí)驗(yàn)波形進(jìn)行分析。
　　由系統(tǒng)仿真及實(shí)驗(yàn)結(jié)