直线感应电机投影自适应指令滤波反推控制研究

"该文提出了一种针对考虑边端效应的直线感应电机的投影自适应指令滤波反推控制方法，旨在解决精确位置跟踪问题。文章详细介绍了控制策略的构建过程，包括电机模型的建立、反推控制器的设计、指令滤波器的应用以及自适应律的设定，最终通过与传统PID控制器和指令滤波反推控制器的对比，验证了新控制器的优越性能。" 在直线感应电机（LIM）的控制中，边端效应是影响系统性能的关键因素，它会导致电机运行不平稳，降低位置跟踪精度。针对这一问题，本文提出了一种新颖的控制策略，结合了反推控制、指令滤波器和自适应律，同时应用了投影算子来处理不确定性。 首先，作者建立了考虑边端效应的直线感应电机的间接矢量控制模型。这个模型考虑了电机运行过程中边缘区域的影响，更准确地反映了电机的实际动态行为。 接下来，利用反推设计方法，他们构建了一个控制器。反推控制是一种逆向思考的控制策略，能有效解决复杂系统的控制问题。然而，反推控制可能导致计算膨胀和控制器饱和，为解决这些问题，文中引入了限幅的指令滤波器。滤波器不仅能够平滑控制信号，还能够减少反推计算的波动。同时，针对指令滤波器产生的滤波误差，设计了补偿信号以提高控制精度。 然后，基于李雅普诺夫稳定性理论，他们设计了自适应律来估计系统中的不确定性，包括移动物体的总质量、粘滞系数和外部负载扰动。自适应律允许控制器在线调整参数，以适应这些不确定性。为了确保估计参数的有界性，文中引入了投影算子，这是一种数学工具，可以限制估计值在预设的范围内，增强系统的稳定性。 最后，通过与传统PID控制器和仅使用指令滤波的反推控制器的比较，仿真结果证明了所设计的投影自适应指令滤波反推控制器具有更优的动态性能、更强的抗干扰能力和更好的鲁棒性。这表明，这种新型控制器在面对边端效应和不确定性时，能提供更精确的位置跟踪。 这项工作为直线感应电机的高精度控制提供了一种有效的方法，尤其是在存在边端效应的情况下。其创新之处在于融合了多种控制理论，如反推、滤波和自适应，以克服实际应用中的挑战。