一种基于模糊自抗扰的PMSM伺服系统控制方法

摘要

本发明是一种基于模糊自抗扰控制的PMSM伺服系统控制方法，先用微分跟踪器为给定位置信号安排过渡过程，解决了系统“快速性和超调之间的矛盾”，再用扩张状态观测器观测出系统中建模误差带来的不确定性、系统摩擦力矩以及外界扰动；根据由跟踪微分器产生的各阶微分与扩张状态观测器产生的状态变量估计之间的误差，运用技术人员通过实验经验得到模糊推理规则，以建立误差比例系数，微分系数和积分系数的模糊规则控制表，去模糊化后，得到精确控制量，以实现非线性误差反馈控制律的参数自适应调节，最后非线性误差反馈控制律与扩张状态观测器对总扰动的补偿量一起组成控制量，实现对被控对象的最佳控制。该方法提高了系统跟踪精度和抗扰动能力。

主权项

一种基于模糊自抗扰控制的PMSM伺服系统控制方法，其特征在于：首先采用海德汉光电编码器采集PMSM伺服电机的转速信号和转子位置信号，然后将转子位置信号作为二阶自抗扰控制器的反馈信号，结合该自抗扰控制器中扩张状态观测器的各阶状态变量估计与跟踪微分器产生的各阶微分之间的误差，运用通过实验经验得到模糊推理规则，以建立误差比例系数，微分系数和积分系数的模糊规则表，去模糊化后，得到精确控制量，以实现非线性误差反馈控制律的参数自适应调节，最后非线性误差反馈控制律与扩张状态观测器对总扰动估计的补偿量一起组成控制量，实现永磁同步电机伺服系统位置环的高精度控制；所述模糊推理规则，依据偏差以及偏差变化量的模糊子集隶属度函数和各参数模糊控制模型, 应用模糊合成推理设计出的模糊规则表，去模糊化后，查出非线性误差反馈控制律的修正调节参数，再结合自抗扰参数整定原则，便可得到最优的控制参数；所述模糊子集隶属度函数基于以下公式建立：由式可知，参数、、决定了此类隶属函数的形状与分布，适合于自适应模糊控制；式中，参数与隶属函数图形的形状有关，当图形形状高而尖时，分辨率较高，控制灵敏度较高；曲线形状较缓时，分辨率较低，其控制特性平缓，具有较好的系统稳定性。