基于變結構的電機力矩平衡控制系統研究

3．2 控制系統的穩定性分析

通過(guò)Lyapunov穩定性理論對設計的控制系統進(jìn)行穩定性分析。選取Lyapunov函數為：

所以整個(gè)系統Lyapunov意義下的漸進(jìn)穩定。

3．3 計算控制律

由式(4)和s=ce，c>0可得控制律為：

4 仿真及實(shí)驗結果

4．1 仿真結果分析

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

由圖可見(jiàn)，目標電機A采用經(jīng)典雙閉環(huán)PI控制，而被控電機B與目標電機A的力矩平衡控制采用滑模變結構控制算法。通過(guò)仿真運行，得到仿真曲線(xiàn)如圖3所示。

由圖3a，b可見(jiàn)，采用滑模變結構控制的電機B可很好地與目標電機A保持輸出轉矩一致；當突加負載時(shí)，與PI控制相比，滑模變結構控制有效地減小了電機輸出轉矩的超調；由圖3c，d可見(jiàn)，與PI控制相比，滑模變結構控制不但降低了超調，而且實(shí)現了無(wú)誤差跟蹤。