關(guān)于直流伺服電機(jī)系統(tǒng)的變量耦合非線性的特點(diǎn),必須要在傳統(tǒng)的線性控制方法中有所突破來(lái)滿足同步電機(jī)伺服系統(tǒng)的要求,這些年來(lái)很多企業(yè)為了提高該種電機(jī)的控制性加強(qiáng)對(duì)電機(jī)控制學(xué)術(shù)的研究,以目前掌握的科學(xué)技術(shù)有多種非線性的控制方法,這些方法各有利弊可以從不同的角度來(lái)改善控制性能。

1、滑模變結(jié)構(gòu)控制

作為一種解決非線性系統(tǒng)問(wèn)題的綜合控制方法,滑模變結(jié)構(gòu)控制策略具有對(duì)控制對(duì)象數(shù)學(xué)模型精度要求低,能自適應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)部的參數(shù)攝動(dòng)和外界環(huán)境擾動(dòng),控制算法相對(duì)簡(jiǎn)單,易于工程實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn),因此在同步電機(jī)控制領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。然而,滑模變結(jié)構(gòu)控制存在其本身固有的缺陷,在外部干擾和系統(tǒng)參數(shù)攝動(dòng)的情況下,該控制系統(tǒng)往往需要通過(guò)增大滑模控制器的增益來(lái)保證系統(tǒng)的魯棒性,然而提高增益的同時(shí)會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)抖振現(xiàn)象,影響伺服系統(tǒng)的定位精度。應(yīng)設(shè)計(jì)一種基于擾動(dòng)觀測(cè)器的非奇異終端滑模控制器和一種自適應(yīng)控制器,用于抑制建模擾動(dòng)和補(bǔ)償系統(tǒng)內(nèi)部擾動(dòng)。

2、自適應(yīng)控制

自適應(yīng)控制是可以通過(guò)在線自適應(yīng)規(guī)則解決伺服系統(tǒng)參數(shù)不確定性和外部干擾的有效方法之一,在不同的設(shè)計(jì)目標(biāo)中提出幾種自適應(yīng)控制器,例如自適應(yīng)增益PID控制,自適應(yīng)模糊控制,自適應(yīng)補(bǔ)償反饋控制,在自適應(yīng)控制方法中,模型參考自適應(yīng)控制通過(guò)將系統(tǒng)輸出響應(yīng)與穩(wěn)定的參考模型進(jìn)行比較,可以在參數(shù)攝動(dòng)下調(diào)節(jié)控制器的參數(shù),從而穩(wěn)定反饋控制系統(tǒng)的整體動(dòng)態(tài)性能,提高針對(duì)伺服系統(tǒng)參數(shù)時(shí)變的魯棒性。

應(yīng)考慮實(shí)際直流伺服電機(jī)?驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中不確定性的時(shí)變特性和高帶寬特性,采用自適應(yīng)單元作為不確定性估計(jì)函數(shù),該函數(shù)根據(jù)不同的工作條件自適應(yīng)變化。將不確定性函數(shù)的頻率模式嵌入到電流控制系統(tǒng)中,提高電流控制的魯棒性。此外,估計(jì)不確定性函數(shù)的加入為同步電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)縮小化提供一種有效的解決方案。