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开关磁阻电动机离散滑模控制
资讯类型:科技前沿 加入时间:2009年8月12日15:59
 
开关磁阻电动机离散滑模控制
   程 康,张侃健
   (东南大学自动化学院,南京 210096)
   摘 要:针对开关磁阻电动机的高度非线性和难以建立精确模型的特点,提出一种滑模控制方法。其主要特点是控制率主要根据切换面和趋近率来选择,使系统状态约束在切换面两边,最后到达原点,而且控制率与系统模型关系不大。同时对于普通指数趋近率提出了改进方法;最后在Matlab环境下对此滑模控制进行了仿真。结果表明,相对于传统控制规律,滑模控制在无需得到电机精确模型的情况下能达到预期要求,并且有效地减小了电动机的转矩脉动。
   关键词:开关磁阻电动机;滑模变结构控制;鲁棒性;趋近率; PI控制
   引 言
   开关磁阻电机(SRM)是近年来随着电力电子器件的发展而逐渐应用普遍的一种新型电机。其与传统直流和交流电机相比,结构简单、坚固;工作可靠性高,效率高。开关磁阻电机调速系统(SRD)运行性能和经济指标比普通的交流调速系统都好,具有很大的应用潜力[1]。但是由于开关磁阻电机存在严重的非线性,使得传统的控制方案,如PI控制等不能满足要求,必须采取更先进的控制策略。滑模控制是变结构控制的一种,是一种非线性控制方法。它既可以用于线性系统也可用于非线性系统。滑模控制的主要优点是:系统参数的变化不影响控制效果,因为一旦系统相点达到切换面后,系统运行方式只决定与切换面的方程,而与系统参数无关;另外,对外界干扰有较强的鲁棒性。滑模变结构控制最主要的应用领域是电机控制领域。根据滑模控制的特点,将其应用SRM的控制上,可以无需考虑电机的精确模型,而获得较好的控制效果[2-4]。
   1 离散滑模变结构控制特性
   从理论上说,滑模变结构控制主要针对连续系统。因为只有理想的连续滑模变结构控制才具有切换变结构控制产生的等效控制ueq。对于离散系统,滑模变结构控制不能产生理想的滑动模态,只能产生准滑动模态。
   如图1所示,定义一个包围切换面的切换带S△={x∈Rn-△<s(x)=cx<△}。从任意初始状态出发的离散系统的运动,或者于有限步到达切换面s,然后在其上运动,称之为理想准滑动模态;或者在带内运动,步步穿越切换面,称之为非理想准滑动模态。系统在切换带内的两种准滑动模态称之为离散变结构控制的准滑动模态。2△
   
   

文章来自:滑模技术交流网
文章作者:信息部
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