工控伺服系统技术交流伺服系统复合控制研究与设计
交流伺服系统的复合控制研究与设计
在机器人和操作机械手的关节驱动以及精密数控机床等领域，交流伺服系统得到了广泛的应用。它们具有体积小、过载能力强、输出转矩大、无电刷磨损和维护需求等优点。此外，由于没有电刷压降因素影响，交流伺服系统对性能要求从动态和静态特性品质来看，主要包括快速跟踪性能好以及稳态精度高。
然而，对于交流伺服系统来说，对控制策略的要求很高，这主要是因为存在参数时变、负载扰动以及严重非线性特性和强耦合性的问题。因此，理想的控制策略不仅需要满足上述性能，还应该能够抑制各种非线性因素对系统的影响，有解耦能力，并且有较强鲁棒性，同时不需要精确数学模型。
本文结合了传统PID控制和滑模变结构控制两者的优点，提出了一种PD滑模变结构复合控制方法，使得交流伺服系统具有良好的鲁棒性。本文详细分析了交流电机的数学模型，并重点设计了三个闭环系统。仿真实验表明，该复合控制方案能够显著提高控制系统的静态、动态性能和鲁棒性，为实现更准确、高效地调节交流伺服电机提供了一种有效的手段。
关键词：交流伺服系统；滑模变结构控制；PID
