2。2  无刷直流电机的数学模型 10

2。2。1  无刷直流电机的方程 10

第三章 自适应控制器及控制律 13

3。1  自适应控制 13

3。2  滑模控制 14

3。2。1  滑模控制的理论基础 16

3。2。2  滑模变结构控制器的设计方法 19

3。3  滑模控制的若干问题 19

3。3。1  动态品质 19

3。3。2  抖振问题 20

3。4  自适应滑模控制器设计 22

3。4。1  基本原理 23

3。4。2  控制器设计 23

3。4。3  自适应滑模算法 24

3。5  仿真及其分析 25

结 论 30

致 谢 31

参 考 文 献 32

附 录 33

第一章 绪论

1。1 课题背景及研究的目的和意义

如今，科技发展越来越迅速，其中伺服系统的应用也变得越发普遍，涉及 的范围也越发广泛。主要应用的项目有智能数控机床、机器人工程、导弹制导 技术以及船舶、车辆的自动驾驶，伺服系统对于未来工业自动化，智能化的形 成，是一个不可或缺的环节。二十世纪三十年代， 出现了伺服系统(Servo mechanism)这个概念，人们逐渐对其进行研究，在最近八十年左右的形成历程中，主要的发展可以分为三个过程：从最开始的 stepping moto（r  功率步进电机）、伺服马达（液压型），而后出现了的直流伺服电机，到现今的利用数字控制方式 来控制芯片，利用较优化控制方法的交流伺服系统[1]。随着社会的发展，市场 需求越来越大。推动了科学技术在这方面的发展，促进了交流伺服系统的研究 与发展。交流伺服系统广泛应用于电机，它由两大部分构成，它们分别是执行 器和交流伺服驱动器。执行器通常来说指的是电机、液压缸等，而交流伺服驱 动器通常指的是系统控制器。与传统的交流伺服系统比相较，如今的交流伺服 系统加强了诸多性能，如延长使用寿命，增强运行的可靠性，减小体积、调速 反应快等等，体现出更加的优越性。最近几年电力电子蓬勃发展，而且研制出 了新型的永磁材料，这些导致电机的主要组成材料有了新的飞跃，出现了一种 更具有优越性的电机——无刷直流电动机。

无刷直流电机具有许多优点，因此无刷直流电机被广泛的用在伺服系统中， 该伺服系统是由数字方式控制。与其他电机相比较而言，它具有更优良的性能， 它不仅拥有直流电机快速的调速性能和高效的工作特性，而且还具备交流电机 运行稳定，结构简单，易于维护检修等优点。而且解决了有刷直流电机在换相 过程中电刷产生的诸多问题，如换相过程中产生火花，电磁扰动大，对电机的 耗损快，不利于电机维护等等。除此之外无刷直流电机还有自己特有的优点， 它的体积小，质量轻，构成简单，同时它具有优异的动态特性，输出功率也比 一般的电机大[2]。近几年来，不断开发出新的永磁材料，这些材料价格变得更 加实惠，磁性能也得到了很大的提高。将这些材料应用于无刷直流电机，可以 提高电机精度，运行的稳定性，使得调速范围更广。对于交流伺服系统，特别在功率不是特别大的情况下，由于无刷直流电动机的优越性，大都采用无刷直 流电动机。论文网