永磁同步直线电机自适应反演滑模控制

针对永磁同步直线电机系统的非线性、强耦合、多变量的特点,以及容易受参数变化和外界扰动的影响,提出了一种基于幂指数切换控制律的自适应反演滑模控制方法。采用sigmoid函数替代符号函数,有效地抑制了滑模控制的抖振现象。设计了三次多项式S型速度规划,并将该速度规划作为伺服系统的指令位置输入。仿真与实验结果表明,与传统的三闭环PID控制相比,自适应反演滑模控制具有较好的响应性能、跟踪性能和鲁棒性强、定位精度高,很好地满足高速高精度的运动要求。

高速高精度伺服系统前馈参数及智能整定研究

永磁同步直线电机组成的运动平台在高速高精度的定位系统有着广泛应用,其控制策略通常采用“反馈+前馈”复合控制方案,前馈参数的整定是“反馈+前馈”复合控制方案的技术难题。针对工程应用中前馈参数难以整定问题,在运动平台上采用“三环PID+三参数前馈”的复合控制方案并使用四阶S曲线规划算法构建高速高精度伺服系统,提出使用差分进化算法对3个前馈参数进行智能优化,设计了3种适应度函数,可根据系统性能要求针对性优化动态性能或静态性能。实验结果表明,与纯PID控制效果相比,在前馈参数智能整定后,针对动态性能优化的系统最大动态误差降低了90%,针对静态性能优化的系统最大静态误差降低了96.4%,说明了前馈智能整定算法能够获取前馈参数最优值,充分发挥复合控制器优势,优化系统性能,适用于实际的工程应用。