直线同步电动机磁悬浮系统的模糊分数阶滑模控制

作     者：雷城 蓝益鹏 孙云鹏 LEI Cheng;LAN Yi-peng;SUN Yun-peng

作者机构：沈阳工业大学电气工程学院沈阳110870 

出 版 物：《电机与控制学报》 (Electric Machines and Control)

年 卷 期：2022年第26卷第3期

页      面：94-100页

核心收录：

学科分类：0711[理学-系统科学] 080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0811[工学-控制科学与工程] 0701[理学-数学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(51575363)。 

主　　题：直线同步电动机 磁悬浮系统 分数阶系统 分数阶滑模控制 模糊控制 模糊推理 

摘      要：针对直线磁悬浮同步电动机(LMLSM)悬浮系统的控制性能问题,提出一种模糊分数阶滑模控制方法。根据LMLSM的悬浮系统的电压方程、磁链方程以及运动方程,推导出磁悬浮力方程和系统的状态方程;构造积分型滑模面,保证系统的全局鲁棒性,引入误差的低次项,使状态变量在有限时间内收敛到零;为了削弱引入积分带来的抖振加剧,采用模糊推理来估计切换增益;引入分数阶系统构造了新型的分数阶积分型滑模面和趋近率,与整数阶相比,有着更高的稳定性和削弱系统抖振的效果;最后通过仿真分析表明,该控制策略与PI、积分型滑模、积分型模糊滑模相比,空载启动的调节时间减少了37.5%,突加负载时动态降落减少了88.9%,恢复时间减小了50%,具有稳态误差小,调节时间和恢复时间短,抗扰性较强以及减小抖振的优点。