永磁同步直线电机位移误差的预设性能反步控制策略

TM921; 单轴电机的伺服控制主要是对位移跟踪精度的控制,误差较大意味着跟随效果较差.目前对电机位移误差的控制策略大多难以做到定量的约束控制.本文提出一种将位移误差设置在预期范围内的预设性能反步控制策略,来定量调控输出位移误差的响应时间以及超调量等暂态性能,降低直线电机的位移误差.本文设计了预设性能函数作为控制边界,保证位移跟踪误差处于误差范围内并按设定时间快速收敛,利用Lyapunov理论设计反步控制器保证了系统的闭环稳定性和跟踪误差的收敛性.最后,利用直线电机伺服实验平台,通过不同工况高精度点位运动实验,证明了该控制算法能够有效降低点位运动的位置跟随误差....

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Published in电机与控制学报 Vol. 28; no. 9; pp. 70 - 80
Main Authors 滕子铖, 陶友瑞, 李珊瑚, 刘旭
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 河北工业大学 河北省电磁场与电器可靠性重点实验室,天津 300130%河北工业大学 省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室,天津 300130 01.09.2024
河北工业大学 省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室,天津 300130
Subjects
有限时间
永磁同步直线电机
反步法
displacement error
finite time
位移误差
误差转换
permanent magnet linear synchronous motor
prescribed performance
预设性能
error conversion
backstepping control
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ISSN1007-449X
DOI10.15938/j.emc.2024.09.007

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Summary:TM921; 单轴电机的伺服控制主要是对位移跟踪精度的控制,误差较大意味着跟随效果较差.目前对电机位移误差的控制策略大多难以做到定量的约束控制.本文提出一种将位移误差设置在预期范围内的预设性能反步控制策略,来定量调控输出位移误差的响应时间以及超调量等暂态性能,降低直线电机的位移误差.本文设计了预设性能函数作为控制边界,保证位移跟踪误差处于误差范围内并按设定时间快速收敛,利用Lyapunov理论设计反步控制器保证了系统的闭环稳定性和跟踪误差的收敛性.最后,利用直线电机伺服实验平台,通过不同工况高精度点位运动实验,证明了该控制算法能够有效降低点位运动的位置跟随误差.
ISSN:1007-449X
DOI:10.15938/j.emc.2024.09.007