基于迟滞函数的永磁同步直线电机滑模调控方法

简介：
本研究提出了一种利用迟滞函数优化控制的滑模调节策略，专门针对永磁同步直线电机（PMLSM），有效提升了系统的动态响应和鲁棒性。 在讨论永磁同步直线电机(PMLSM)的控制策略时，滑模控制(SMC)因其对扰动和参数变化不敏感、物理实现简单以及响应速度快等优势而备受关注。然而，传统的滑模控制存在抖振问题，这影响了系统的稳定性和精确性。为解决这一问题，研究者们提出了多种改进方法，其中包括利用迟滞函数的滑模控制策略。 迟滞函数滑模控制是一种新的趋近律控制策略，通过引入迟滞函数代替传统指数趋近律中的符号函数来减少或消除抖振现象。这种方法旨在提升离散变结构控制系统性能，特别是在伺服性能方面。 了解PMLSM的基本原理和特点对于深入理解迟滞函数滑模控制至关重要。PMLSM是一种直接将电能转换为直线运动推力的装置，能够直接驱动负载而无需机械速度变换机构。在需要高精度、快速响应及良好动态特性的场合中，它被广泛用作伺服系统的执行器。 尽管PMLSM具有诸多优点，其性能仍受多种因素影响，如摩擦阻力、齿槽效应、端部效应以及系统参数变化等。这些因素可能导致伺服性能下降。 滑模控制（SMC）是一种非线性控制策略，通过切换控制使系统状态沿定义在状态空间的滑模面移动直至达到稳定状态。其主要优点在于简单性、鲁棒性和对参数变化及外部扰动的不敏感性。 然而，传统滑模控制存在抖振问题，即高频切换导致系统的振荡和额外磨损，影响性能。为解决这一问题，研究人员引入基于迟滞函数的新趋近律方法。与传统的指数趋近律相比，这种新方法更加平滑，并能减少高频振荡。仿真验证表明这种方法增强了系统鲁棒性并抑制了抖振现象。 具体实现上，新的滑模控制策略采用迟滞函数代替传统符号函数。仿真实验显示该策略显著提升了系统的参数变化和扰动响应能力，并提高了整体性能质量。 在研究过程中，通过模拟不同工作条件下的仿真方法验证新控制策略的有效性。这种方法简单易行且有助于观察系统对各种扰动的响应情况。 综上所述，基于迟滞函数的PMLSM滑模控制策略不仅增强了系统的鲁棒性和抑制了抖振现象，并为其他电机控制系统优化提供了新的思路和方法。随着技术进步及理论完善，这种控制策略有望在高性能电机控制领域获得更广泛应用。