自适应模糊滑模控制超声波电动机研究

自适应模糊滑模控制超声波电动机研究

甘家梁，熊曾刚，刘桂涛，郭海如

【摘 要】摘 要: 研究一个将模糊逻辑控制与滑模控制相结合的控制策略。通过模糊控制策略获得一个等效控制器，在模糊逻辑控制规则中，使用边界层(滑模)方法设计了一个对相应的参数在线自适应调整算法，避免系统的抖动问题，并获得了准确的轨迹跟踪。仿真研究表明，设计的自适应模糊滑模控制器，在存在未知扰动的情况下表现良好。 【期刊名称】微特电机 【年(卷),期】2024(046)012 【总页数】4

【关键词】关键词: 模糊控制;滑模控制;行波超声波电动机;控制方案

基金项目: 国家自然科学基金项目(61370092);中青年创新团队项目(T201410)

0 引言

在各种类型电机中，超声波电动机(以下简称USM)具有结构简单，体积小巧，噪声小，无电磁干扰，输出功率密度高，低速时输出力矩大，起停控制时间短，可实现精确定位等特点，因此，在光学精密仪器、机器人、精密机械加工等领域，得到广泛的应用［1］。

由于USM非线性速度特性和速度漂移特性，传统模糊控制算法无法保持长时间精确速度控制。模糊控制算法依赖USM控制经验数据获得控制参数，而USM还未实现高精度控制，没有合适的经验数据［2－6］。为了克服这些问题，许多工程应用专家和学者提出了一系列控制系统方案，但这些控制算法的复杂性远远超出了固定参数PID控制器，需要更高的在线计算能力，从而增加了系