【技术实现步骤摘要】
永磁无刷直流电机伺服系统的快速跟踪控制系统及方法
本专利技术涉及永磁同步电机控制
，尤其涉及一种永磁无刷直流电机伺服系统的快速跟踪控制方法。
技术介绍
永磁无刷直流电机由于其启动转矩大、功率因数高等优点被广泛应用于工业、航天和军事领域。虽然基于传统PI控制的无刷直流电机伺服控制系统能够在一定程度上获得满意的控制效果，但应用在控制性能要求比较高的场合，限于PI控制器的带宽，PI控制器并不能满足实际性能的需要。为了解决此问题，诸多先进的控制算法被提出。滑模控制由于其控制器设计简单、鲁棒性强等优点备受关注，但传统滑模控制的控制性能容易受到滑模抖振的干扰，使得控制误差较大。为了使滑模控制能够获得更好的控制性能，优化滑模控制算法具有重要的实际应用意义。公开号为CN112180721A的专利技术专利提供了一种基于变速趋近律的机电伺服系统自适应滑模控制方法。该控制方法为：首先，构造双曲正切型辅助函数并设计新的变速趋近律，用以调节滑模变量的收敛速度，使其在到达减速点之前具有较快的收敛速度，而在到达减速点以后则能有效削弱...
【技术保护点】
1.一种永磁无刷直流电机伺服系统的快速跟踪控制系统，其特征在于：所述永磁无刷直流电机伺服系统的快速跟踪控制系统(10)与永磁无刷直流电机(20)典型连接；所述永磁无刷直流电机伺服系统的快速跟踪控制系统(10)包括非奇异终端滑模面函数模块(11)、自适应变速趋近律函数模块(12)和伺服控制系统快速跟踪控制模块(13)；/n所述非奇异终端滑模面函数模块(11)的输出端与所述自适应变速趋近律函数模块(12)的输入端连接；/n所述非奇异终端滑模面函数模块(11)的输出端、所述自适应变速趋近律函数模块(12)的输出端分别与所述伺服控制系统快速跟踪控制模块(13)的输入端连接；/n所述...
【技术特征摘要】
1.一种永磁无刷直流电机伺服系统的快速跟踪控制系统，其特征在于：所述永磁无刷直流电机伺服系统的快速跟踪控制系统(10)与永磁无刷直流电机(20)典型连接；所述永磁无刷直流电机伺服系统的快速跟踪控制系统(10)包括非奇异终端滑模面函数模块(11)、自适应变速趋近律函数模块(12)和伺服控制系统快速跟踪控制模块(13)；
所述非奇异终端滑模面函数模块(11)的输出端与所述自适应变速趋近律函数模块(12)的输入端连接；
所述非奇异终端滑模面函数模块(11)的输出端、所述自适应变速趋近律函数模块(12)的输出端分别与所述伺服控制系统快速跟踪控制模块(13)的输入端连接；
所述永磁无刷直流电机伺服系统的快速跟踪控制系统(10)首先建立包含参数不确定性的永磁无刷直流电机伺服系统的数学模型；然后，将所述自适应变速趋近律函数模块(12)中设置的自适应变速趋近律函数与所述非奇异终端滑模面函数模块(11)中设置的非奇异终端滑模面函数相结合，由此综合得到伺服控制系统快速跟踪控制模块(13)中的永磁无刷直流电机伺服系统的快速跟踪控制算法。
2.一种永磁无刷直流电机伺服系统的快速跟踪控制方法，其特征在于：采用权利要求1所述的永磁无刷直流电机伺服系统的快速跟踪控制系统进行快速跟踪控制，其包括如下步骤：
S1、建立包含参数不确定性的永磁无刷直流电机伺服系统的数学模型；
S2、设计出自适应变速趋近律算法，其能够根据伺服系统中的状态量距离平衡点的远近而自适应调整趋近律速度，使伺服系统在更短的时间内收敛到稳态值，同时降低滑模控制的抖振问题；
S3、将所述自适应变速趋近律算法与非奇异终端滑模控制相结合，设计出永磁无刷直流电机伺服系统的快速跟踪控制方法。
3.根据权利要求2所述的永磁无刷直流电机伺服系统的快速跟踪控制方法，其特征在于：步骤S1中所述的包含参数不确定性的永磁无刷直流电机伺服系统的数学模型构建如下：
设g(t)为总的不确定量，得到：
其中，B是阻尼系数，J是电机的转动惯量，TL是负载转矩，KT为转矩系数，i为转矩电流；为机械角度θm的二阶导数，为机械角度θm的一阶导数，△a，△b分别为对应项的不确定因素，且有界...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁雷，卿意，
申请(专利权)人：武汉海卓泰克科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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