基于變結(jié)構(gòu)的電機(jī)力矩平衡控制系統(tǒng)研究

3．2 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析

通過(guò)Lyapunov穩(wěn)定性理論對(duì)設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)定性分析。選取Lyapunov函數(shù)為：

所以整個(gè)系統(tǒng)Lyapunov意義下的漸進(jìn)穩(wěn)定。

3．3 計(jì)算控制律

由式(4)和s=ce，c>0可得控制律為：

4 仿真及實(shí)驗(yàn)結(jié)果

4．1 仿真結(jié)果分析

選取BLDCM的仿真參數(shù)如下：Ra=0．83 Ω，La=3 mH，J=0．009 kg·m2，B=0．08，kT=ku=0．554；選取控制器參數(shù)值為：ε=50，k=1 800，c=1。將以上各參數(shù)代入Matlab／Simulink模塊進(jìn)行數(shù)學(xué)建模仿真。圖2示出雙電機(jī)控制框圖。

由圖可見(jiàn)，目標(biāo)電機(jī)A采用經(jīng)典雙閉環(huán)PI控制，而被控電機(jī)B與目標(biāo)電機(jī)A的力矩平衡控制采用滑模變結(jié)構(gòu)控制算法。通過(guò)仿真運(yùn)行，得到仿真曲線如圖3所示。

由圖3a，b可見(jiàn)，采用滑模變結(jié)構(gòu)控制的電機(jī)B可很好地與目標(biāo)電機(jī)A保持輸出轉(zhuǎn)矩一致；當(dāng)突加負(fù)載時(shí)，與PI控制相比，滑模變結(jié)構(gòu)控制有效地減小了電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的超調(diào)；由圖3c，d可見(jiàn)，與PI控制相比，滑模變結(jié)構(gòu)控制不但降低了超調(diào)，而且實(shí)現(xiàn)了無(wú)誤差跟蹤。