博一建材讯：控制策略在交流伺服中发挥着至关重要的作用，优良的控制策略不但可以弥补硬件设计方面的不足，而吐Q2提高系统的性能。控制策略主要包括交流电动机控制技术和系统的主要调节控制策略。高性能的交流伺服系统对控制策略的要求概括为：不但要求系统具有快速的动态响应和高的动、静态精度，而巳系统对参数的变化和扰动不敏感。
交流电动机是—个非线性、事变量、强耦合的高阶控制对象，交摇臂钻床流电动机的控制常使用矢量控制，也叫磁场的定向控制。磁场定向控制的目的是为了将耦合项解耦，使交流电动机动态特性线性化，转矩方程类似于直流电动机的转矩方程，这样仅需要控制转矩命令电流的划、，就町以控制转矩。即使这样，由于丁业现场信号不容易测量，状态变量不能实现直接测量，增加了控制的难度;另一方面，参数的变化和√;确定性，例如，转子的电阻随着电动机运行及温度的升高其变化幅度可以达到100%，而负载由于各种上业条件的限制，摇臂钻床也是变化的，此时要求控制器具有刘参数变化和扰动的鲁棒性。因此，为了进一步提高交流电动机伺服系统的动、静态性能，增强抗干扰能力，近年来国内外专家采用现代控制理论和方法进行了/’泛深入地研究井取得显著进步。
1.矢量变换控制技术矢量控制是由德国西门于公司的F.Blaschke于1971年提出的，矢量控制理论使交流电动机的控制获得质的飞跃。矢量控制采用欠量变换的方法，通过把交流电动机的磁通与转矩的控制解耦，将交流电动机的控制过程等效为直流电动机的控制过程，使交流调速系统的动态性能得到显著的改善和提高，从而使交流调速取代直流调速成为可能。实践证明，采用矢量控制的交流调速系统的特性优于直流调速系统;但矢量控制的缺点是：其系统结构复杂，运算量大，电动机参数变化等都影响系统的摇臂钻床性能。2.直接转矩控制技术直接转矩控制技术(DirectTorqueControl，DTC)是由德国的Depenbrolk教授于1985年提出的，这种方法足将矢量控制中以转子磁通定向更换为以定子磁通定向，通过转矩偏差和定于磁通偏差确定电压矢量，没有复杂的坐标变换，在线计算量比较小，实叫性较强。直接转矩控制不需要解耦简化电动机的数学模型，强调对电动机转矩的直接控制，控制思想新颖，结构简单，省掉了矢量旋转变换竹复杂的变换和摇臂钻床计算，是‘秆高性能的交流调速方法。3.线性控制巾于交流电动机是一个事变量、强耦合的非线性系统，应用非线性控制理论研究其控制策略，应该更能揭不问题的本质。1987年Mafijallic’—Spong等人首次提出将基于微分儿何的非线性反馈线性化理论应用于交流电动机控制并取得很好的效果。交流电动机的非线性控制足通过非线性状态反馈和非线性变换实现系统的动态解耦和全局线性化，将非线性、多变量、强耦合的异步电动机系统分解成两摇臂钻床个独立的线性单变量系统，其巾转子磁链了系统由两阶惯性环节组成，转速子系统山一个积分环竹和一个惯性环节组成，两个子系统的调节器可以拄线性控制器理论分别设计，从而使系统达到预期的性能指标。4.PID控制PID控制是比例(P)、积分(1)\微分(D)控制的简称。只要比例数、积分时间、微分时间三个参数整定恰当，就可以避免调节过程过分振荡，父能实现无级控制，而且具有摇臂钻床抑制超调的作用，能够有效地划R动态误差和缩短调节过程时间。PID控制结构简单、算法易懂，使用方便、适用性广、鲁棒性强，是工业过程挎制中常见的控制器，Pm控制回路占世界丁业控制回路总数的80%~90%5、自适应控制自适用控制可分为模型参考白适应拧制和白校正自适应控制等类型，在交流电动机参数估计和提高系统动态性能方血有着广泛的应用。但白适应控制算法的运算量较人，如果应用于高性能的伺服驱动系统有较大的田难。因此人部分只是对个别参数进行在线辨识，实现部分参数的自适应.6.滑模变结构控制滑模变结构控制是在20世纪六七寸年代发展起来的。基本思想是：给定状态空间的若干切换面，对每个切换面的不同侧施以不同的控制规律。当运动在切换面的摇臂钻床不同侧时，系统的相轨迹拓扑也不同。如果这样的控制能使得整个或其部分切换面成为可能的相轨迹终：L点，就称该控制为变结构控制。滑模变结构控制主要特点在于其控制的不连续性，即一种使系统的结构随时变化的开关特性。依据系统的状态(偏差及各阶导数等)使系统的结构以阶跃方式有目的地变化，使系统沿预定的“滑动模态”的状态轨迹运动，实现预期设计的控制性能。当滑动模态发生变化时，系统被强制在开关平面附近滑动，因而对耦合、扰动、时变等均不敏感，表现出良好的鲁棒性。但是滑模结构控制在实际工程应用中还是遇摇臂钻床到许多困难，例如，高的开关损耗使得系统具有良好的鲁棒性的同时会发生“抖振”现象。为了减弱“抖振”，遗传算法和模糊控制等许多方法得到了应用。7.模糊控制和神经网络控制目前，智能拧制在交流传动应用中较为成熟的主要是模糊控制理论和神经网络控制。模糊控制是将数学和模糊性统一起来，使控制器能更逼真地模仿熟练操作人员和专家的控制经验和方法。模糊控制能解决许多复杂的而无法建立精确的数学模型的系统的控制问题，是处理控制系统中不确定和不精确性的一种有效方法。模糊控制特别适合于非线性、强耦合、多变量的控制对象，因此，在交流电动机的摇臂钻床控制应用中有较强的优势。神经网络的计算是将计算函数嵌入物理网络中，对计‘算过程的每一个基本操作都存在与之对应的连接。神经网络在处理自学习、自组织、自联想及容错方面都有非凡的能力。神经网络对参数变化的影响比较小，对被控制模型精度要求不高，抗干扰能力强。应用于交流调速中，可以克服系统中非线性因素的影响，这是传统的控制方法无法比拟的。但是神经网络目前仍存在许多理论问题需要加以解决，例如，算法太复杂，神经元模型结构、网络的结构调整学习与参数的结合，网络的稳定性和收敛性的证明也比较困难，尚待进一步完善。8.基于遗传算法的优化技术遗传算法是一种非常热门的最优化算法，其主要的优点足稳定性高，在不需要其他领域知识的情况下就可以最优化运算，如果配合一些领域知识，还可以摇臂钻床加快其运算速度。遗传算法透过编码技术将可行解转换成染色体，同时采用大量可行解直接在解空间中进行搜索，在搜索过程中交换信息，能够避免在最优化过程中陷入局部最优解的困境，向整体最优解收敛。在许多的控制应用上，使用遗传算法获得最优的控制参数。9.复合控制策略每种控制策略独有其特土，但义都存在一些问题，囚此，各种控制策略应当相斤滓透和复合，克服单一策略的不足，结合而形成复合的控制策略，提高控制性能，更好地满足各种应用的需摇臂钻床要，所以复合控制策略将是今后控制策略发展的一种方向和趋势。有模糊神经网络控制、模糊变结构控制、涟接转矩滑模变结构控制、白适应模糊控制等。随着应用研究的发展，复合控制策略的类削将寸;断地衍十和发展，复合控制策略的优势也将越来越明显。
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