第2章  永磁同步电机滑模变结构控制
　　2．1  引言
　　永磁同步电机（PMSM）控制系统是一个时变、非线性和强耦合性的控制系统，同时，永磁同步电机在工作过程中很容易受到外界的干扰，比如负载的变化、电压和电流的变化等。随着：PMSM应用范围的不断拓展，对其控制性能的要求也越来越高，常用的PID控制器难以满足高性能控制的要求，特别是针对复杂的非线性系统，所以先进控制方法在PMSM控制系统的应用成为国内外的研究热点。滑模变结构控制具有先天的抗干扰性强、对外界扰动敏感度弱、响应速度快等优点，因此本章通过在永磁同步电机的控制系统中引进滑模变结构控制，以提高PMSM控制系统的控制效果。
　　2．2  永磁同步电机滑模控制
　　在永磁同步电机的控制系统中，由于永磁同步电机外环为速度环，内环为电流环，外环的速度环可以对内环的电流环进行补偿，所以控制系统设计的重点为速度环。本节先结合永磁同步电机的数学模型设计了永磁同步电机速度环的滑模控制器，并分析证明了该控制器的稳定性。为了进一步提高滑模控制的效果，设计了一种基于新型变指数滑模的控制器以提高滑模趋近速度和系统的响应速度，同时削弱了传统滑模控制器存在的严重抖振。
　　2．2．1  滑模控制器的设计
　　永磁同步电机的三相绕组分布在定子上，永磁体安装在转子上。在永磁同步电机运行过程中，定子与转子始终处于相对运动状态，永磁体与绕组、绕组与绕组之间相互影响，电磁关系十分复杂，再加上磁路饱和等非线性因素，要建立永磁同步电动机精确的数学模型是很困难的。为了简化永磁同步电动机的数学模型，作如下假设：①不考虑磁路的饱和效应，认为其是线性的；②忽略磁滞和涡流损耗；③转子无阻尼绕组；④当定子绕组加上三相对称正弦电流时，气隙中只产生正弦分布的磁势，无高次谐波。
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第1章 滑模变结构控制
1.1 引言
1.2 基本概念
1.2.1 滑模变结构系统的概念和定义
1.2.2 两种没有滑模的变结构系统
1.3 滑模变结构控制的几个基本问题
1.3.1 滑模的存在性
1.3.2 滑模的可达性
1.3.3 滑模运动的稳定性
1.4 滑模运动的动态品质
1.4.1 趋近运动段
1.4.2 滑模运动段
1.5 滑模控制的性质
1.6 滑模变结构控制的抖振问题
1.6.1 抖振产生原因
1.6.2 抖振削弱方法
1.7 小结
第2章 永磁同步电机滑模变结构控制
2.1 引言
2.2 永磁同步电机滑模控制
2.2.1 滑模控制器的设计
2.2.2 稳定性分析
2.2.3 基于新型趋近律的滑模控制器的设计
2.3 永磁同步电机模糊滑模控制
2.3.1 模糊控制的基本理论
2.3.2 模糊滑模控制器的设计
2.3.3 稳定性分析
2.4 永磁同步电机自适应模糊滑模控制
2.4.1 自适应模糊滑模控制器的设计
2.4.2 自适应律设计
2.5 仿真实验研究
2.5.1 仿真模型的搭建
2.5.2 模块介绍及参数的设置
2.5.3 仿真结果分析
2.6 小结
第3章 柔性变结构控制
3.1 柔性变结构控制提出的背景
3.2 柔性变结构控制简介
3.2.1 柔性变结构控制基本原理
3.2.2 柔性变结构控制与滑模变结构控制的比较
3.3 发展历史及现状
3.3.1 柔性变结构控制的发展历程
3.3.2 柔性变结构控制方法概述
3.4 发展趋势
第4章 隐含李雅普诺夫函数柔性变结构控制
4.1 引言
4.2 预备知识
4.3 控制系统设计
4.3.1 理论基础和稳定性
4.3.2 子控制器和选择策略
4.3.3 隐含李雅普诺夫函数定理
4.3.4 控制参数计算
4.4 系统鲁棒性设计
4.4.1 时滞观测器设计
4.4.2 时滞观测器在位置跟踪系统中的应用
4.5 仿真与分析
4.5.1 滑模变结构控制仿真
4.5.2 改进的隐含李雅普诺夫函数柔性变结构控制仿真
4.6 小结
第5章 动态柔性变结构控制
5.1 引言
5.2 预备知识
5.3 控制系统设计
5.3.1 理论基础和稳定性
5.3.2 选择策略
5.3.3 控制参数计算
5.4 鲁棒性设计
5.4.1 RNN不确定观测器设计
5.4.2 RNN不确定观测器在位置跟踪系统中的应用
5.5 仿真和分析
5.5.1 滑模变结构控制仿真
5.5.2 改进的动态柔性变结构控制仿真
5.6 小结
第6章 变饱和状态柔性变结构控制
6.1 引言
6.2 控制系统设计
6.2.1 理论基础
6.2.2 稳定性和选择策略
6.2.3 控制参数计算
6.3 鲁棒性设计
6.3.1 干扰观测器设计基本原理
6.3.2 改进的干扰观测器设计
6.4 仿真和分析
6.5 小结
第7章 基于连续特征值配置的简化柔性变结构控制
7.1 引言
7.2 伺服系统模型
7.3 控制器设计
7.3.1 时滞控制设计
7.3.2 连续特征值配置控制设计
7.3.3 基于连续特征值配置的简化柔性变结构控制
7.4 性能分析
7.5 仿真和分析
7.6 小结
第8章 简化的动态柔性变结构PI控制
8.1 引言
8.2 直流电机模型
8.3 理论基础
8.3.1 简化的动态柔性变结构控制
8.3.2 简化的动态柔性变结构PI控制
8.3.3 滑模自适应PI控制
8.4 控制器设计与仿真
8.4.1 速度控制器设计与仿真
8.4.2 位置控制器设计与仿真
8.5 小结
第9章 基于分解控制的连续模糊增益调度PI控制
9.1 引言
9.2 系统动态模型
9.2.1 伺服系统模型
9.2.2 非线性摩擦模型的线性化
9.3 连续模糊增益调度PI控制设计
9.3.1 增益调度控制器结构
9.3.2 连续模糊增益调度PI控制
9.4 常参数化摩擦模型不确定性补偿
9.5 变参数化的模型不确定性补偿
9.6 仿真和分析
9.6.1 常参数化模型不确定性仿真
9.6.2 变参数化模型不确定性仿真
9.7 小结
参考文献