永磁同步直线电动机的自适应模糊滑模控制

吴 奎，高 健，汪志亮，陈 新

(广东工业大学，广东广州510006)

0引 言

永磁同步直线电动机中具有机械结构简单，无反冲、低摩擦阻力，可执行长距离高速高精度定位等优势，已经广泛应用于工业机器人、数控机床等高性能驱动设备中，随着微电子、控制技术、电力电子技术和精密加工技术的进一步发展，直线电动机的应用领域将不断地扩大［1］。然而，永磁直线同步电动机存在的齿槽效应、永磁体磁链谐波等产生的推力纹波、系统参数(动子质量、粘滞摩擦系数等)变化、外部负载扰动、端部效应等因素将使伺服性能变坏［2］。为了保证系统的伺服性能，许多研究人员致力于将滑模变结构控制算法用于永磁同步直线电动机的控制上。

滑模变结构控制具有快速性、稳定性和实现简单的特点。文献［3］利用遗传算法优化了模糊变量的隶属度函数曲线，使系统的响应更快速，并能降低滑模变结构算法的抖振使系统更稳定。

文献［4］提出了基于扰动补偿的滑模控制算法，实时地跟踪负载推力的变化，提高了系统对外部扰动的鲁棒性。文献［5］将自适应模糊滑模控制用于旋转电机伺服系统中，用模糊控制器来模拟反馈线性化控制律，取得了较好的控制效果。文献［6］运用滑模变结构控制对永磁同步直线电动机的直接推力进行控制，验证了采用滑模变结构控制器对动子电阻变化而引起的动子磁链观测角度误差有较强的鲁棒性。文献［7］在运用滑模变结构算法对永磁同步直线电动机进行控制的同时，还通过线性推力观测器并联一个神经网络观测器相加实现对系统的扰动补偿。……