开关磁阻电机非奇异快速终端滑模位置控制

第１６卷第９期电机与控制学报Ｖ０１．１６Ｎｏ．９２０１２年９月Ｅ１．ＥＣＴＲＩＣＭＡＣＨＩＮＥＳＡＮＤＣＯＮＴＲＯＬＳｅｐ．２０１２

开关磁阻电机非奇异快速终端滑模位置控制

程勇１’２，林辉１

（１．西北１：业大学自动化学院，陕西西安７１００７２；２．西安科技大学电气与控制工程学院，陕西西安７１００５４）

摘要：针对开关磁阻电机精确位置控制问题，提出了新的直接瞬时转矩控制下的基于状态变量的非奇异快速终端滑模控制算法实现开关磁阻电机精密位置控制。通过对非奇异终端滑模分析，提出了非奇异快速终端滑模算法。、这种算法同时具有线性滑模和非奇异快速终端滑模的优点，并且减小了两种算法过渡时的影响，具有收敛速度快的优点。提出了基于转矩闭环的控制策略，实现精密位置伺服的原理。最后的算法充分说明了其具有快速收敛的优点。

关键词：非奇异快速终端滑模控制；直接瞬时转矩；精确位置控制；开关磁阻电机

中图分类号：ＴＭ３５２文献标志码：Ａ文章编号：１００７—４４９Ｘ（２０１２）０９—００７８—０５

Ｎｏｎｓｉｎｇｕｌａｒｆａｓｔｔｅｒｍｉｎａｌｓｌｉｄｉｎｇｍｏｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌ

ｉｎｓｗｉｔｃｈｅｄｒｅｌｕｃｔａｎｃｅｍｏｔｏｒ

ＣＨＥＮＧＹｏｎ９１，一．ＬＩＮＨｕｉｌ

（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＮｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｋ＇ａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ７１００７２，Ｃｈｉｎａ；

２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｉｒｃａｌａｎｄＣｏｎｔｒｏｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ’ａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉ’ａｎ７１００５４，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒｐｒｅｃｉｓｅｐｏｓｉｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｉｎｓｗｉｔｃｈｅｄｒｅｌｕｃｔａｎｔｍｏｔｏｒ（ＳＲＭ），ａｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｉｓｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇｆｏｒｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｉｎＳＲＭｓｅｒｖｏ．Ａｎｏｎｓｉｎｇｕｌａｒｆａｓｔｔｅｒｍｉｎａｌｓｌｉｄｉｎｇｍｏｄｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｂａｓｅｄｏｎｓｔａｔｅ（ＮＦＴＳＭ—Ｓ）ｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄｗｉｔｈｄｉｒｅｃｔｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓｔｏｒｑｕｅｃｏｎｔｒｏｌ（ＤＩＴＣ）．Ｔｈｒｏｕｇｈａｎａｌｙｚｉｎｇｎｏｎｓｉｎｇｕ－ｌａｒｆａｓｔｔｅｒｍｉｎａｌｓｌｉｄｉｎｇｍｏｄｅｅｏｎｔｒ０１．ＮＦＴＳＭ—Ｓｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄ．ｗｈｉｃｈｒｅｄｕｃｅｄｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｔｉｍｅｂｅｔｗｅｅｎｆａｓｔｔｅｒｍｉｎａｌｓｌｉｄｉｎｇｍｏｄｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ（ＮＩ．．ＴＳＭ）ａｎｄｌｉｎｅａｒｓｌｉｄｉｎｇｍｏｄｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ．ＮＦＦＳＭ—Ｓｃｏｍｂｉｎｅｄｍｅｒｉｔｓａｎｄｒｅｄｕｃｅｄｃｏｎｖｅｒｇｅｎｔｔｉｍｅ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｉｓｖａｌｉｄｉｎａｃｃｕｒａｔｅｐｏ－ｓｉｔｉｏｎｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｉｎＳＲＭｓｅｒｖｏｓｙｓｔｅｍ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｎｏｎｓｉｎｇｕｌａｒｆａｓｔｔｅｒｍｉｎａｌｓｌｉｄｉｎｇｍｏｄｅｃｏｎｔｒｏｌ；ｄｉｒｅｃｔｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓｔｏｒｑｕｅｃｏｎｔｒｏｌ；ａｃｃｕｒａｔｅｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇｅｏｎｔｒ０１：ｓｗｉｔｃｈｅｄｒｅｌｕｃｔａｎｔｍｏｔｏｒ

０引仁ｊ

开关磁阻电机（ｓｗｉｔｃｈｅｄｒｅｌｕｃｔａｎｔｍｏｔｏｒ，ＳＲＭ）是一种结构简单，运行可靠，并且极具应用前景的一种调速电动机…。在ＳＲＭ伺服系统中，如何实现对

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通讯作者：其精确位置控制是广大学者研究的热点。常规的比例积分微分控制算法在ＳＲＭ非线性伺服系统中，效果往往不理想。滑模变结构控制‘２３由于其具有较强的控制鲁棒性，而且对控制模型的精度要求不高，在非线性系统中应用越来越多。文献［３］设计的非

２０ｌｌ—０２—２４

航空科学基金（２００７ＺＣ５３０３６）

程勇（１９７９一），男，博士研究生，研究方向为开关磁阻电机控制技术、检测技术；

林辉（１９５７一），男，教授，博士生导师，研究方向为电机与电器控制、迭代学习控制。

程重

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