發(fā)布時(shí)間：2022-01-05 14:06

　　提出了一種基于新型自適應(yīng)冪指數(shù)趨近律的新型非奇異終端滑模（NNTSM）控制策略,該控制律結(jié)合冪次趨近律和指數(shù)趨近律的特點(diǎn),并引入新型自適應(yīng)系數(shù),有效抑制了滑模的固有抖振現(xiàn)象,提高了趨近速度。同時(shí)為改善滑模變結(jié)構(gòu)控制（SMC）在負(fù)載擾動(dòng)情況下動(dòng)態(tài)性能不佳問(wèn)題,設(shè)計(jì)了滑模轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器（SMTO）,實(shí)時(shí)觀測(cè)負(fù)載轉(zhuǎn)矩,并進(jìn)行前饋補(bǔ)償。理論分析與仿真及實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所提方法能有效提高系統(tǒng)的靜、動(dòng)態(tài)特性與魯棒性。 

【文章來(lái)源】：電力電子技術(shù). 2020,54(08)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：4 頁(yè)

【部分圖文】：

圖２兩種控制性能對(duì)比??Ｆｉｇ．?２?Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ?ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｔｗｏ?ｃｏｎｔｒｏｌ??３?ＮＮＴＳＭ速度控制器??

相對(duì)較大，則ｉ）（ｓ）趨近于ａ，此時(shí)按變??冪次－［ｓＡＤ⑴］Ｈ°ｓｉｇｎ⑴和變指數(shù)－（ｆｃ＋ｃ丨丨；ｃ丨｜山??兩種速率趨向滑模面，增大了趨近速度。當(dāng)接近??滑模面時(shí)，變冪次項(xiàng)起到主要作用，變指數(shù)項(xiàng)趨??近速率趨近于零，而滑�？刂坡傻淖饔米尃顟B(tài)變??量；《２進(jìn)入滑模面并向原點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，則Ｚ）（ｓ）不斷??增大趨近于１，此過(guò)程使－［ｅ／Ｚ）（ｓ）］?｜ｓ?｜°ｓｉｇｎ（ｓ）項(xiàng)不??斷減小，最終穩(wěn)定于原點(diǎn)，抖振現(xiàn)象得到抑制，解??決了傳統(tǒng)指數(shù)趨近律自身缺點(diǎn)。兩種趨近律相軌??跡對(duì)比如圖１所示。??圖１兩種趨近律相軌跡對(duì)比??Ｆｉｇ．?１?Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｏｆ?ｐｈａｓｅ?ｔｒａｊｅｃｔｏｒｉｅｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｔｗｏ?ａｐｐｒｏａｃｈｅｓ??２．２?ＮＮＴＳＭ控制穩(wěn)定性分析??非奇異終端滑模面如式（４）所示：??ｓ＝ｘｉ＋ｘ＾ｌｑ／＾?（４）??式中：均為大于零的常數(shù)，且??滑�？刂破髟O(shè)計(jì)為：??ｕ＝－ｂ－＇（ｘ）｛ｆ（ｘ）＋Ｐ（ｑ／ｐ）ｘ２２＇ｐ，ｌ，＋［ｅ＼ｓ＼ａ／Ｄ（ｓ）?＋??ｒｊ］ｓｉｇｎ（ｓ）＋（ｋ＋ｃ?｜｜?Ｘ?｜｜?，）？｝?（５）??為驗(yàn)證ＮＮＴＳＭ控制的穩(wěn)定性問(wèn)題，選取李雅??普諾夫函數(shù)以幻＝ｓ２／２，根據(jù)式（１），（４），（５）可得：??Ｖ＝ｓｓ＝ｓ｛＼ｉｐ）｛ｐｌｑ）ｘｉｌｉ￣ｉ｛ｇ（ｘ）－｛ｋ＋ｃ?｜｜?ｊｃ?｜｜?〇－??［ｓ?｜?十／Ｄ?⑴＋７７］ｓｉｇｎ（ｓ）｝矣??（ｌ／＾）（ｐ／ｑ?｜ｓ?｜?Ｗｌ／Ｚ）（ｓ?）－??（ｋ＋ｃ?｜｜?ｘ?｜｜?（６）??由李雅普諾夫穩(wěn)定性理論可知，滿足滑模到??達(dá)條件，即切換面以外的相軌跡將于有限時(shí)間內(nèi)??到達(dá)切換面。??２．

ＭＴＯ。根據(jù)??式（９）所示ＰＭＳＭ轉(zhuǎn)矩方程與式（１１）所示的運(yùn)動(dòng)??方程，構(gòu)建ＰＭＳＭ狀態(tài)方程為：??ｗ＝３ｎｐ＾ｑ／（２Ｊ）－Ｔｌ￡／Ｊ，?ＴＬ＝０?（１６）??由于控制器的開(kāi)關(guān)頻率較高，在控制周期內(nèi)??可認(rèn)為負(fù)載轉(zhuǎn)矩為一恒定值，即１＝０。在式（１６）基??礎(chǔ)上，建立ＳＭＴＯ為：??＾＝３ｎｐ＾，ｉＪ（２Ｊ）－ｔｊＪ＋Ｕ，?Ｔ＾ｇＵ?（１７）??式中：ｉ／＝ＳＳｉｇｎ（ｃ５－ｗ），Ｂ為滑模增益，為電角速度估計(jì)值；??ｇ為反饋增益；為負(fù)載轉(zhuǎn)矩估計(jì)值。??ＳＭＴＯ的原理框圖如圖３所示。將式（１７），??（１６）相減得擾動(dòng)觀測(cè)誤差方程為：??ｅｉ＝－ｎ＾－ＪＪ＋Ｕ，?ｅ２＝ｇＵ?（１８）??式中：《２為負(fù)載轉(zhuǎn)矩估計(jì)誤差，ｅ２＝ｆＹ－ｒＶ；ｅ，為速度估計(jì)誤??差，ｅＦｏｉ－ｗ，并將其作為滑模切換面，即??圖３?ＳＭＴＯ原理圖??Ｆｉｇ．?３?Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｂｌｏｃｋ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＳＭＴＯ??４．２?ＳＭＴＯ的參數(shù)選擇??由滑�？刂评碚摽芍�，廣義滑模到達(dá)條件為??ｓｓ矣０，由此可知：??ｓｓ＝ｅｉｅ１＝ｅ１［Ｂｓｉｇｎ（ｅＩ）－ｐｅ２／／Ｉ＾〇?（１９）??根據(jù)Ｂ的選取范圍設(shè)計(jì)滑模增益自適應(yīng)律如??式（２０）所示，其中／多１。??Ｂ＝－Ｉ＼ｐｅ２／Ｊ＼?（２０）??當(dāng)ＳＭＴＯ進(jìn)入滑動(dòng)模態(tài)時(shí)，滿足ｓ＝ｓ＿＝０，即電??角速度誤差ｅ，＝ｅｉ＝０，根據(jù)式（１８）可得：??－ｇｐ／Ｊ＞〇?（２１）??式中均大于零，因此可確定反饋增益選取范圍為ｇ＜〇。??將負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器的輸出前饋至電流調(diào)節(jié)器??的輸入，作為系統(tǒng)擾動(dòng)的補(bǔ)償控制輸入ｉ／，并結(jié)??合式（１５），得到電流給定為：??ｉ，＊＝

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]永磁同步電動(dòng)機(jī)新型自適應(yīng)滑�？刂芠J]. 錢(qián)榮榮,駱敏舟,趙江海,葉曉東.  控制理論與應(yīng)用. 2013(11)



本文編號(hào)：3570488