滑模变结构控制理论的研究及在直接转矩控制系统中的应用

摘要

滑模变结构控制是一种非线性控制方法，由于其滑动模态对外部摄动及内部参数的变化具有很强的鲁棒性，因此应用十分广泛。但是该性能是在系统状态到达滑模面上才得到,在系统趋近运动阶段，系统控制只是一般的反馈控制，系统此时对外部的干扰和内部参数的变化缺乏自适应性，因此在很大程度上影响了滑模变结构的鲁棒性。 针对存在内部参数变化和外部干扰的非线性系统，本文研究了一种强鲁棒控制方法。该方法结合时变滑模变结构控制和智能模糊控制二者的优点，不仅使系统任意初始状态都处于滑模面上，具有全局鲁棒性，而且抗干扰能力大大增强。论文最后给出的仿真实例表明该控制方法行之有效。 异步电机的直接转矩控制系统以其思路新颖、控制方案简单及性能优越等特点受到人们的普遍重视。本文对异步电机的数学模型进行详细研究，并构建了直接转矩控制仿真系统，对直接转矩控制方法的特点及其存在的问题进行深入的理论和仿真研究。 作为一种高性能的交流调速系统，在直接转矩控制系统中，速度调节器通常都采用PI调节器，使得系统的快速性和抗干扰能力及对系统参数扰动的鲁棒性不够理想。本文设计了一个基于滑模变结构控制的速度调节器，使得系统具有更好的鲁棒性和动、静态性能。仿真结果表明该方法的可行性。