基于新型趋近律的永磁直线同步电动机全局滑模控制

宫海涛，徐 驰，郑如霞，赵希梅

(1.辽宁泛适达科技有限公司，沈阳 110004； 2.沈阳工业大学 电气工程学院，沈阳 110870)

0 引 言

近年来，人们对机械加工精度的要求日益提高，在传统工业领域，通过旋转电机实现直线驱动已无法适应现代工业对驱动系统的需求，因此，直接驱动技术受到了人们的广泛关注。与“旋转电机+滚珠丝杠”的传统传动方式不同的是，永磁直线同步电动机(以下简称PMLSM)利用电磁效应，无需中间传动环节，直接驱动执行机构做直线运动，且具有推力大、响应速度快等优点，在数控机床、医疗器械、轨道交通等重要场合得到广泛应用[1]。但在实际运行过程中，PMLSM是一个非线性、多变量、耦合度高的复杂系统，且在运行过程中会受到内部参数摄动、外部负载扰动、摩擦阻力及端部效应阻力等多方面影响，故对其控制的难度也相应增加[2]。

近几年来，滑模控制(以下简称SMC)在许多对可靠性要求较高的运动控制场合中得到了广泛的应用[3]。SMC最大的特点是其控制作用具有不连续性，根据控制目标所设计的切换面对外界干扰和参数变化等因素具有鲁棒性[4]。SMC的不连续开关特性会引起抖振，而系统状态轨迹趋近于滑模面的快速性与抖振程度相矛盾[5]。因此，缩短趋近时间、削弱抖振现象成为了SMC研究的主要方向。

国内外许多学者对SMC进行了广泛研究[6-8]。文献[9]在传统指数趋近律的基础上设计了一种变指数趋近律，通过引入变指数项函数，提高了系统的动态品质以及抑制抖振的能力，达到了全局收敛，但控制律对参数变化适应性低，调节速率较低，响应速度较慢。……