行波型超声电机振动模态滑模观测器研究

摘要

行波超声电机(TWUSM)具有强非线性和系统参数不确定性,其不易观测的两相振动模态对输出转矩性能有着直接的影响.基于该分析,设计了具有鲁棒性的振动模态线性滑模观测器(SMO),并利用Lyapunov法对该观测器的鲁棒性和稳定性给予证明,最后,通过仿真和实验对观测器进行验证.结果表明,该SMO能够准确获得TWUSM两相振动模态.此外,仿真和实验还表明,根据所设计的SMO的观测结果,可调节驱动电压,优化振动模态,从而降低输出转矩脉动,提高电机控制精度.