資源描述：
《基于非線性干擾觀測(cè)器的永磁球形電機(jī)模糊滑模軌跡跟蹤控制》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、基于非線性干擾觀測(cè)器的永磁球形電機(jī)模糊滑模軌跡跟蹤控制FuzzySlidingModeTrajectoryTrackingControlofPermanentMagnetSphericalMotorBasedonNonlinearDisturbanceObserver學(xué)科專業(yè)：電氣工程作者姓名：柳文俊指導(dǎo)教師：李洪鳳副教授天津大學(xué)電氣自動(dòng)化與信息工程學(xué)院二零一七年十二月摘要永磁球形電動(dòng)機(jī)是典型的多變量、強(qiáng)耦合、時(shí)變的非線性系統(tǒng)。隨著球形電機(jī)技術(shù)研究的進(jìn)一步深入及應(yīng)用場(chǎng)合的擴(kuò)大，傳統(tǒng)的控制算法，如PD控制、計(jì)算轉(zhuǎn)矩法等已不能滿足球形電機(jī)應(yīng)
2、用領(lǐng)域的控制要求。各種各樣的智能控制策略的應(yīng)用，使得球形電機(jī)控制系統(tǒng)的非線性等特征得到了較好的解決。然而，根據(jù)智能算法設(shè)計(jì)的控制器具有較大的保守性，使得控制器具有非常大的控制幅值，這在實(shí)際中難以實(shí)現(xiàn)，限制了智能控制策略的實(shí)際應(yīng)用。針對(duì)現(xiàn)有控制策略的保守性，本文提出了一種基于非線性干擾觀測(cè)器的模糊滑?？刂撇呗裕跐M足系統(tǒng)控制精度要求的前提下，設(shè)計(jì)出一種少保守性的永磁球形電機(jī)的控制方法。利用干擾觀測(cè)器對(duì)系統(tǒng)中存在的外部干擾、摩擦、內(nèi)部參數(shù)等不確定性進(jìn)行觀測(cè)，并在控制輸入端進(jìn)行補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)對(duì)干擾的抑制，減少了滑?？刂频谋Ｊ匦圆⒃谝欢ǔ潭壬蠝p少了滑
3、模的抖振；同時(shí)滑?？刂破骺梢缘窒蓴_觀測(cè)器的干擾觀測(cè)誤差及不可觀測(cè)部分的干擾，從而滿足系統(tǒng)跟蹤性能的要求。為了進(jìn)一步減少滑模的抖振現(xiàn)象，本文利用模糊邏輯對(duì)該部分進(jìn)行逼近，并利用模糊控制器的輸出增益代替滑模的切換增益，保證控制率的連續(xù)性。此外，本文針對(duì)球形電機(jī)位置檢測(cè)的問(wèn)題提出了一種針對(duì)Halbach陣列永磁球形電機(jī)的位置檢測(cè)方法，通過(guò)3個(gè)旋轉(zhuǎn)角的解算獲得轉(zhuǎn)子的位置。鑒于三維磁場(chǎng)霍爾傳感器的產(chǎn)生及發(fā)展，本文采用了基于球形電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的位置檢測(cè)方法。為了避免轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)諧波和定子線圈磁場(chǎng)對(duì)轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)影響，本文提出了一種磁場(chǎng)傳感器的配置方案。根
4、據(jù)磁場(chǎng)模型和旋轉(zhuǎn)變換理論得到磁感應(yīng)強(qiáng)度與旋轉(zhuǎn)角之間的非線性關(guān)系。經(jīng)仿真發(fā)現(xiàn)梯度投影法求解旋轉(zhuǎn)角的精度很高但是如果搜索初始點(diǎn)選擇不當(dāng)，會(huì)導(dǎo)致該算法計(jì)算速度很慢,而粒子群算法計(jì)算速度快，但是精度相對(duì)較低。為了高精度地、快速地求解出旋轉(zhuǎn)角，本文提出了一個(gè)結(jié)合了梯度投影法和粒子群算法的位置解算算法,進(jìn)而可以得到轉(zhuǎn)子的位置信息。仿真結(jié)果表明本文提出的位置檢測(cè)方法可以實(shí)現(xiàn)高精度的檢測(cè)，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)快速地位置檢測(cè)。關(guān)鍵詞：永磁球形電動(dòng)機(jī)，非線性干擾觀測(cè)器，滑?？刂?，模糊控制，位置檢測(cè)，粒子群算法，梯度投影法IABSTRACTPermanentmagn
5、etsphericalmotor(PMSM)isatypicalmultivariable,stronglycoupled,time-varyingnonlinearsystem.Withthefurtherdevelopmentofsphericalmotortechnologyandtheexpansionofapplication,traditionalcontrolalgorithmssuchasPDcontrolandcomputingtorquecalculationcan’tmeetthecontrolrequiremen
6、tsofsphericalmotorapplications.Theapplicationofvariousintelligentcontrolstrategiesmakesthenonlinearcharacteristicsofsphericalmotorcontrolsystembesolvedbetter.However,thecontrollerdesignedaccordingtotheintelligentalgorithmhasgreatconservatism,whichmakesthecontrollerhaveve
7、rylargecontrolamplitude,whichisdifficulttoberealizedinpractice,whichlimitsthepracticalapplicationofintelligentcontrolstrategy.Aimingattheconservativenessoftheexistingcontrolstrategy,thispaperproposesafuzzyslidingmodecontrolstrategybasedonthenonlineardisturbanceobserver.U
8、nderthepremiseofsatisfyingtherequirementofthesystemcontrolprecision,alessconservativenesscontrolmethodw
