收藏本站
《沈阳工业大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

环形力矩电机动态滑模控制研究

葛秀苇  
【摘要】:本文是基于辽宁省教育厅项目资助(No.2009A554)提出的。本论文主要是在永磁环形力矩电机直接驱动转台系统的数学模型的基础之上应用动态滑模控制理论对系统状态进行控制,进而实现对角位移信号的准确定位的控制目的。当数控(NC)转台系统采用永磁环形力矩电机直接驱动之后,系统中消除了中间机械传动环节,表现出来的主要优势有:动/静态伺服刚度高、动态响应速度快、位置和速度的跟踪定位精度高、结构紧凑、机械噪声小等。但采用直接驱动之后并不代表就会绝对的提高系统的控制性能。事实上,采用直接驱动方式之后,传统驱动方式的技术问题将完全转换为由“电”来单独解决,自然就使系统的控制难度加大,这就要求需要采用更先进、特殊的现代控制理论来使系统具有较强的抗干扰能力和较高的动态刚度。 控制器的设计部分,本论文首先是推导出动态积分滑模控制器,然后再根据自适应控制理论针对动态滑模控制器的参数不确定性进行估计,其目的主要是削弱动态滑模控制器的抖振,尽管设计的自适应动态积分滑模控制器具有很好的暂态响应以及稳态误差,但是只要负载扰动发生变化,即在设计控制器时要考虑非匹配干扰抑止问题,这种干扰会使转台系统不稳定。为了解决这个问题,本文在自适应动态积分滑模控制器的基础上结合H∞鲁棒控制来抑制负载转矩干扰,用以提高系统的鲁棒性。 最后,在MATLAB/SIMULINK仿真软件中,对永磁环形力矩电机直接驱动转台系统进行了仿真研究。仿真结果表明,动态积分滑模控制方法以及其与自适应H∞鲁棒控制策略相结合所设计出的控制器,可以有效地估测系统参数、稳态误差极小及较强鲁棒性,能够对系统的角位移信号进行高精度的定位,与传统积分滑模相比,更能够实现数控转台直接驱动伺服系统的高鲁棒性、高定位性能,提高了系统的伺服性能。
【学位授予单位】:沈阳工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TM359.6

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 温照方,陈培正,王先逵;高推力永磁直线同步电动机控制中的电流补偿[J];北京理工大学学报;2004年03期
2 唐光谱,郭庆鼎;基于H~∞鲁棒控制器的高精度快速同步进给技术的应用研究[J];电机与控制学报;2001年03期
3 张晓宇;苏宏业;;滑模变结构控制理论进展综述[J];化工自动化及仪表;2006年02期
4 盛伯浩 ,唐华;高效柔性制造技术的特征及发展[J];航空制造技术;2003年03期
5 骆再飞,蒋静坪,许振伟;交流伺服系统及其先进控制策略综述[J];机床与液压;2002年06期
6 白圣建;黄新生;;变结构控制的抖振问题研究[J];计算机仿真;2006年06期
7 马艳娣;第一台五轴联动高速铣削柔性单元——米克朗HSM 400U亮相上海[J];机械工人.冷加工;2003年09期
8 郭庆鼎,孙艳娜;基于内模原理的直线永磁同步伺服电机H_∞控制[J];控制理论与应用;2000年04期
9 伏玉笋,田作华,施颂椒;非线性H_∞控制理论最新发展动态[J];控制与决策;2001年04期
10 晁红敏,胡跃明;动态滑模控制及其在移动机器人输出跟踪中的应用[J];控制与决策;2001年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 金石;数控转台环形力矩电机直接驱动伺服系统的鲁棒控制研究[D];沈阳工业大学;2007年
2 苗红;交流直线伺服系统的模糊滑模变结构控制[D];沈阳工业大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 宁建荣;朱成实;鄢利群;;基于永磁同步电动机的全电动注塑机控制系统设计[J];工程塑料应用;2008年01期
2 王美姣,唐志祥;“模糊类比法”在金材教学中的应用与推广[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2004年03期
3 谢杨梅;;无刷直流电动机(BLDCM)转矩脉动抑制的电流跟踪型PWM控制[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2007年01期
4 谢暴;韩江;;数控系统插补算法的优化设计[J];安徽职业技术学院学报;2006年03期
5 强珊珊;颜文婧;江明;;无速度传感器永磁同步电机直接转矩控制系统仿真研究[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2010年04期
6 吴福民;独立型PLC应用于数控机床的教学探讨[J];安徽工业大学学报(社会科学版);2003年06期
7 曹文霞;汪永华;钱多德;;基于RBF神经网络整定PID的PMLSM控制研究[J];安徽农业大学学报;2012年01期
8 陈永新;柯尊忠;伍德林;;精校机电液位置伺服系统的极点配置自校正控制[J];安徽农业大学学报;2012年02期
9 甘海涛;高健;陈新;;引线键合劈刀Z轴运动信号分析[J];半导体技术;2009年03期
10 杨立永;陈智刚;李正熙;;基于DSP的异步电机定子磁场定向解耦控制策略研究[J];北方工业大学学报;2010年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 金尚泰;侯忠生;王卫红;;无模型自适应控制方法在永磁直线电机控制中的应用[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 杨林;樊立萍;;基于模糊的电气伺服系统等效滑模变结构控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 李岳明;郭冰洁;庞永杰;;滑模变结构控制削弱抖振的一种方法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 管力明;林剑;胡更生;;基于滑模控制的无轴单张纸输纸机同步控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
5 张细政;王耀南;;永磁同步电机无位置传感器双滑模鲁棒控制研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 赵林坤;樊绍胜;;基于闭环增益成形的风力发电转速鲁棒控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 张欣;王云宽;郑军;;永磁同步电机矢量控制安排过渡过程方法的研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
8 黄洪艺;彭侠夫;陶丽丽;;基于插值分析的连续非线性系统反馈控制[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
9 翟丽;潘永传;柳龙;;基于RecurDyn和Simulink的双电机驱动履带车辆转向动力学实时仿真[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
10 黄波;林健;;直接转矩控制在拖动技术中的仿真与分析[A];煤炭机电与自动化实用技术[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张宏瀚;高性能U型减摇水舱系统设计与控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 汪木兰;神经网络硬化实现的共性技术在电力传动中应用研究[D];合肥工业大学;2010年
3 权建洲;高速工况下H型桁架定位平台的建模与同步控制[D];华中科技大学;2010年
4 杨通;高速大推力直线感应电机的电磁理论与设计研究[D];华中科技大学;2010年
5 高京广;非线性随机系统的稳定、镇定与优化[D];华南理工大学;2010年
6 王前;开关电源的协同控制理论及脉宽调制应用技术研究[D];华南理工大学;2010年
7 罗石;线控转向系统主动安全预测控制策略的研究[D];江苏大学;2010年
8 罗珂;基于输出预测和LMI方法的电力系统广域阻尼控制研究[D];山东大学;2010年
9 张红娟;变转速泵控差动缸及低能耗注塑机技术研究[D];太原理工大学;2011年
10 张志锋;感应电机无速度传感器直接转矩控制关键技术研究[D];沈阳工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨亮;基于DSP的交流异步电动机变频调速技术研究[D];安徽工程大学;2010年
2 凌刚;基于DSP+FPGA的永磁同步电动机伺服驱动器研究[D];安徽工程大学;2010年
3 贺莉;基于Matlab的永磁直线同步电机混沌系统研究[D];郑州大学;2010年
4 王晨光;基于Weis-Fogh机构的船舶电力推进系统的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 王仁政;减摇鳍电液负载仿真台控制系统的分析设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 吕新昱;水下机器人舵机控制系统设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 王丹丹;救助船相对受援船动力定位方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 徐达;柴油发电机组非线性鲁棒控制器研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 翟欢欢;基于递推的船舶航向鲁棒控制器设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 张杰;永磁同步电机伺服系统矢量控制的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 温照方,陈培正,王先逵;高推力永磁直线同步电动机控制中的电流补偿[J];北京理工大学学报;2004年03期
2 郭庆鼎,孙艳娜;直线永磁同步伺服电动机的H~∞鲁棒自适应控制[J];电工技术学报;2000年04期
3 叶云岳,陆凯元;直线电机的PID控制与模糊控制[J];电工技术学报;2001年03期
4 傅建国,郭庆鼎,唐光谱;直线永磁同步伺服电机位置控制器H_∞鲁棒性能设计[J];电工技术学报;2001年03期
5 刘国海,张浩,戴先中;神经网络逆系统在电机变频调速系统中的应用[J];电工技术学报;2003年03期
6 唐光谱,郭庆鼎;基于H~∞鲁棒控制器的高精度快速同步进给技术的应用研究[J];电机与控制学报;2001年03期
7 郭庆鼎,周悦,郭威;高精度永磁直线同步电动机伺服系统鲁棒位置控制器的设计[J];电机与控制学报;1998年04期
8 孙文焕,程善美,王晓翔,秦忆;多电机协调控制的发展[J];电气传动;1999年06期
9 葛宝明,王祥珩,苏鹏声,蒋静坪;开关磁阻电机控制策略综述[J];电气传动;2001年02期
10 刘启明;模糊滑模变结构控制设计[J];复旦学报(自然科学版);2004年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张晓宇;变结构控制系统抖振问题的研究[D];浙江大学;2003年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郭立东;谈振藩;李光春;张勤拓;;惯性平台稳定回路基于Backstepping的动态滑模控制(英文)[J];中国惯性技术学报;2010年03期
2 徐玉华;张崇巍;鲍伟;傅瑶;汪木兰;;基于动态滑模控制的移动机器人路径跟踪[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2009年01期
3 王东旭;王莉;王轩;;动态滑模控制器在感应电动机矢量调速系统中的应用[J];微特电机;2010年06期
4 刘向东;王伟;;一类迟滞模型的动态滑模跟踪控制器设计[J];控制与决策;2007年08期
5 赵永胜;刘志峰;杨文通;蔡力钢;;汽车自动离合器的动态滑模控制[J];汽车工程;2009年06期
6 欧阳玲,陈佳实,李彦平;液压伺服系统的自适应控制[J];机械设计与研究;1986年06期
7 龙绪明;智能机器人自适应控制的分布式计算机系统[J];电子元件与材料;1989年06期
8 弗·弗·布舒叶夫;奥·克·齐普诺夫;史常任;;具有自适应控制供油系统的液体静压轴承[J];机床与液压;1989年04期
9 郑秋生;吴天福;;飞行器模拟加热装置的模型辨识和自适应控制[J];郑州大学学报(工学版);1991年02期
10 彭小奇;周孑民;梅炽;姚汝信;唐英;;炼镍用矿热电炉生产过程的计算机辅助模糊自适应控制[J];中南大学学报(自然科学版);1993年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 韩存武;马晓军;文传源;;一类非最小相位非线性系统的直接自适应控制[A];1994年中国控制会议论文集[C];1994年
2 许建强;袁震东;;基于小波网络的非线性离散系统稳定自适应控制[A];第二十一届中国控制会议论文集[C];2002年
3 师五喜;;一类非线性离散时间系统直接自适应模糊控制[A];第25届中国控制会议论文集(中册)[C];2006年
4 李洪全;王京;;基于粒子群算法的自适应PID控制[A];冶金企业自动化、信息化与创新——全国冶金自动化信息网建网30周年论文集[C];2007年
5 杜涛;符曦;;基于模糊集理论的直流电动机自适应控制器的设计[A];1995年中国智能自动化学术会议暨智能自动化专业委员会成立大会论文集(上册)[C];1995年
6 张纪会;武玉强;初学导;;输入受限的自适应控制[A];1996中国控制与决策学术年会论文集[C];1996年
7 赵国强;罗云林;张静;;神经网络在无刷直流电机控制中的应用[A];1998中国控制与决策学术年会论文集[C];1998年
8 慕小武;张怀宙;;一类不确定非线性系统基于神经网络的自适应控制[A];1995年中国控制会议论文集(上)[C];1995年
9 孟凡利;张承进;;时变随机系统的自适应控制[A];1997中国控制与决策学术年会论文集[C];1997年
10 田社平;丁国清;林良明;颜德田;;人工肌肉自适应预测控制[A];中国仪器仪表学会第三届青年学术会议论文集(上)[C];2001年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 羌菊兴 舒萦 凌鹰鹤 罗文钦(作者单位:宝钢集团宝钢股份公司);自适应控制技术确保精确轧制[N];中国冶金报;2005年
2 唐非;碑林区各类学习型组织实行动态积分管理[N];西安日报;2007年
3 武铠 通讯员 王志岐;吴宏鑫:掌控无限 研究无涯[N];中国航天报;2004年
4 齐欣;质量作沃土 特色育生机[N];人民日报海外版;2004年
5 本报记者 王笑梅;为了“中国制造”更完美[N];辽宁日报;2009年
6 武铠 王志岐;情系航天[N];大众科技报;2005年
7 本报记者  张少晨;06款梅赛德斯-奔驰Viano上市[N];中国工业报;2006年
8 中国网络通信集团公司江苏省分公司 梁文斌;通信机房节能降耗前景广阔[N];人民邮电;2008年
9 ;透过CIMT2007 认识我国机床工业[N];机电商报;2007年
10 张忠霞;美国计划在太空打造第5代通信和网络系统[N];人民邮电;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王海瑞;密闭式城市生活垃圾直接气化熔融焚烧过程控制策略研究[D];昆明理工大学;2007年
2 王红睿;一类欠驱动系统输出跟踪控制问题的理论和方法研究[D];吉林大学;2009年
3 马博军;欠驱动非线性桥式吊车自动控制系统研究[D];南开大学;2009年
4 丛佩超;空间机械臂抓取目标的碰撞前构型规划与控制问题研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
5 廖启亮;先进滑模控制策略在非线性控制系统中的研究与应用[D];华南理工大学;2005年
6 唐建林;基于模型的液压六自由度运动平台自适应控制研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
7 张敏;复杂非线性系统的智能自适应控制研究[D];南京航空航天大学;2008年
8 柯海森;不确定非线性系统的控制研究[D];浙江大学;2006年
9 郭洪澈;兆瓦级风力发电机组变桨距系统控制技术研究[D];沈阳工业大学;2008年
10 吕伟杰;小波网络与多模型自适应控制理论的研究[D];天津大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 葛秀苇;环形力矩电机动态滑模控制研究[D];沈阳工业大学;2011年
2 冯玉东;不确定机器人的几种滑模变结构控制策略的研究[D];燕山大学;2009年
3 郑莹莹;模糊控制在热风炉控制中的应用研究[D];合肥工业大学;2006年
4 吴健珍;6-DOF并联机器人非线性鲁棒自适应控制[D];燕山大学;2002年
5 于建江;基于后推设计的鲁棒自适应模糊控制研究[D];扬州大学;2004年
6 查富生;高速车铣复合加工中心铣削过程的智能控制[D];兰州理工大学;2005年
7 薛光明;深海集矿机按预定路径自行走控制的研究[D];中南大学;2004年
8 徐志成;基于微粒群优化的控制系统设计研究[D];浙江大学;2006年
9 黄浩;排油污水监控系统的研究与设计[D];浙江大学;2006年
10 韩清娟;双缸同步系统自适应控制的研究[D];兰州理工大学;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026