永磁直线同步电动机的鲁棒二次最优控制.pdf

永磁直线同步电动机是直接将电能转换为直线运动的推力装置[1]。由于省掉了从旋转运动到直线传动的转换环节，与传统旋转电机传动相比，无需机械减速缓冲机构，负载直接与电机动子相连，消除了机械减速器所带来的不良影响，如摩擦、机械后冲、弹性变形等，在精度、快速性、耐久性等方面具有明显的优势。然而，不利的方面是系统的参数摄动、负载变化和外部扰动将直接反映到直线电机的运动控制中，没有任何中间的缓冲过程，因此增加了控制上的困难。 线性二次型（lq）最优控制理论属于现代控制理论范畴，它要求已知被控对象的数学模型，被控对象的数学模型越精确，控制效果越好[2-4]。在工业应用中，由于具有各种附加扰动，以及受到对被控对象的了解程度的局限性，不可能精确的确定被控对象的数学模型，所以不能保证控制的鲁棒性。本文基于对系统存在的模型不确定性使得lq控制不具有鲁棒性的考虑[5]，在设计lq最优控制器时在被控对象的数学模型中引入不确定项，即在原有的线性定常系统状态方程中加入了不确定项，通过计算得到使系统速度具有鲁棒性的状态反馈控制器。这种设计方法的优点在于在保留传统控制结构的基础上，应用鲁棒二次最优控制思想求解控制器参数，使整个控制系统既有良好的稳态性能，又对参数摄动有较强的鲁棒性，并且还能实现性能指标最优。

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