具有输入饱和的环形永磁力矩电动机自适应鲁棒控制.pdfVIP

设计与研究DesignandResearch 具有输入饱和的环形永磁力矩电动机 自适应鲁棒控制 孙宜标 刘春丽 王丽梅 (沈阳工业大学电气工程学院，辽宁 沈阳110870) 摘 要：五轴联动数控机床中复合A／C轴直接驱动环形永磁力矩电动机伺服系统在输入饱和情况时易导致 系统性能变差，甚至引起系统不稳定。针对系统中的输入饱和 问题，基于反步法设计了饱和 自适应 鲁棒位置控制器。即设计一个虚拟控制律保证误差信号在每一步都收敛且有界。在控制器设计中构 建非降函数处理执行器饱和，将控制输入限制在饱和范围内；对于参数不确定性，采用不连续投影算 法进行在线参数估计。仿真结果表明该方法不仅使伺服系统在无输入饱和情况下具有较好的伺服 性能，输入饱和情况下也能实现良好的跟踪性能。 关键词：复合A／C轴 环形永磁力矩电动机 输入饱和 反步法 自适应鲁棒控制 中图分类号：TP273 文献标志码 ：A Adaptiverobustcontrolforringpermanenttorquemotorwith inputsaturation SUN Yibiao，LIU Chunli，WANG Limei (ElectricEngineeringSchool，ShenyangUniversityofTechnology，Shenyang110870，CHN) Abstract：Inhighprecisionfiveaxesmodulenumericalcontrolmachine，compoundA／C axedirectdriveperma— nentmagnetringtorquemotorservosystem performancemaybecomepooreveninstableduetoinputsat- uration．Fortheproblem ofinputsaturation in servosystem 。thesaturationadaptiverobustcontroller basedonbacksteppingmethodisdesigned．Avirtualcontrollaw isdesignedtoguaranteeerrorsignalto beboundedandconvergence．Nondecreasingfunctionsareconstructedtohandleauthorsaturationprob- lemtolimitcontrolinput，whileparameterestimationbasedonprojectionalgorithm isemployedtoa— chievefinaltrackingaccuracy．Theresultsofsimulation show thatthedesignedmethod enablesservo system toonlineestimatesforuncertaintyfactors．Simulationresultshowsthatthedesignedmethodena— blesservosystem togoodservosystem performanceinnormalsituationandachievesfinaltrackingaccu— racy· Keywords：CompoundA／CAxe；RingPemr anentTorqueMotor；InputSaturation；BacksteppingDesign；Adaptive RobustContro1 环形永磁力矩电动机是为直接驱动而设计的一种 设计了低增益控制器保证系统半局稳定，但该控制器 三相永磁同步电动机，具有直径／长度比很大、极数多 使得系统收敛速度慢且收敛域小；文献 [4—5]设计了 的特点 ¨J。在采用环形永磁