直流電動機(jī)的非線性控制研究

圖5(b)～(d)分別是給定轉(zhuǎn)速突變時勵磁電流、電樞電流和電磁轉(zhuǎn)矩的變化情況仿真曲線?？梢钥闯觯?dāng)給定轉(zhuǎn)速變化(增大)時，勵磁電流迅速發(fā)生了相應(yīng)的變化(減小)，通過調(diào)節(jié)磁通，使轉(zhuǎn)速迅速變化到給定值，并保持穩(wěn)定運行。
(3)負(fù)載轉(zhuǎn)矩突增一倍直流電機(jī)運行狀況仿真。在t=10 s時，負(fù)載轉(zhuǎn)矩突增一倍，直流電機(jī)運行狀況仿真如圖6所示。

仿真結(jié)果表明，電機(jī)轉(zhuǎn)速基本穩(wěn)定運行在給定的初始轉(zhuǎn)速(300 r／min)條件下，調(diào)節(jié)時間短，所受影響小，具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性和魯棒性。
由圖6(b)～(d)可以看出，當(dāng)負(fù)載變化時，勵磁電流發(fā)生相應(yīng)的變化，電樞電流和電磁轉(zhuǎn)矩的波動很小，變化平穩(wěn)，能很快到達(dá)穩(wěn)態(tài)，并穩(wěn)定運行在要求的狀態(tài)下。

5 結(jié)語
上述研究在分析直流電機(jī)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，建立了電機(jī)輸入輸出線性化控制系統(tǒng)的仿真模型，逐一對他勵直流電機(jī)的帶負(fù)載運行狀
況進(jìn)行了3種工況條件下的仿真并加以分析。精確線性化方法的非線性控制器控制敏捷性好，超調(diào)量小，精確度高，穩(wěn)性強(qiáng)，從而仿真結(jié)果具有良好的跟蹤性和魯棒性。
另外，控制模型簡單明了，實現(xiàn)了精確控制功能，具有明顯的可行性，所得結(jié)果為進(jìn)一步的理論和實驗研究提供了借鑒和參考。本文的不足之處在于對其設(shè)計只局限于開環(huán)系統(tǒng)，對閉環(huán)系統(tǒng)沒有進(jìn)行系統(tǒng)研究。
另外，控制器和參數(shù)聯(lián)系緊密，本文只利用輸入輸出精確線性化的非線性控制能力來優(yōu)化他勵直流電機(jī)的線性控制參數(shù)，實現(xiàn)對他勵直流電機(jī)的非線性控制方法；在實際工程中應(yīng)用則需要更精確的參數(shù)設(shè)計。