直流调速系统模型参考自适应控制器设计

1、智能控制技术邢晓熙戴宁生直流调速系统模型参考自适应控制器设计直流调速系统模型参考自适应控制器设计邢晓熙，戴宁生（江苏省机械研究设计院有限责任公司，江苏南京）（江苏方源集团，江苏南京）摘要：主要针对控制系统中常见的直流调速系统，分析其特性，讨论了基于稳定性理论的单输入一单输出自适应系统设计问题，并通过蟠仿真，验证了自适应控制的优越性。关键词：直流调速系统；稳定性理论；模型参考自适应中图分类号：文献标识码：文章编号：（）一一模型参考自适应系统通常采用基于稳定性理论的设计方法，它包括稳定性理论和装置。，其中。拦为晶闸管整流装置的放大系数；测速发电机环节彻，其中口为转速反馈系数；电动机电枢电路，设负载

2、转矩超稳定性理论，这两种方法的本质是相同的，应用于自适应控制问题时能够得到相似的结果。本文的基本思路是：设置系统参考模型，其输出量是所期望的，并根据被控对象的输入输出，构成自适应规律去调节某个控制器的可调参数，使得控制器和被控对象组成的可调系统传递函数与参考模型传递函数匹配。采用自适应控制的基本优点在于不必知道被控制对象的确切参数，控制器可以适应于被控制对象的变化。，有。嘉。譬竹南。，其中。为电枢回路电磁时间常数；。为电动机机电时间常数；。为电机结构决定的电动势常数；为励磁磁通。同时，考虑电枢回路存在平波电抗，回路总电阻。，总电感；。，则电磁时间常数可表示为惹，取代，取系统描述图所示为直流调速

3、系统，由该调速系统的工代，电枢电路表达式应写为。丁孥。警锄南对以上各环节表达式整理，得到以电压。为输入，转速卵为输出的微分方程：作原理可以确定系统的输入量为电压。，输出量为电动机转速咒。主图直流调速系统。警。警（弩肛学令皆滑。鲁。鲁（）咒吉。，该系统为典型二阶系统。自适应控制器设计根据单输入一单输出自适应控制系统设计方法，构建二阶模型参考自适应系统的控制框图如图所示。直流调速系统中各环节的微分方程为：比较环节“。一；比例环节魄“，其中墨一瓮为比例放大器的放大系数；晶闸管整流收稿日期：一作者简介：邢晓熙（一），女，江苏南通人，江苏省机械研究设计院有限责任公司助理工程师，主要从事电气控制等工作。万

4、方数据年月中国制造业信息化第卷第期，并取函数为误差向量为吉，。，其中为正定阵，缸卢为对角正定阵，可保证设计的自适应系统是全局渐进稳定的。可调系统中。，的自适应控制律为：导煮竽（）图二阶模型参考自适应系统直流调速系统可视为典型二阶系统，故考虑采用一个二阶环节作为自适应系统的参考模型，动态如：鲤笋（）。眦。方程为。口多。，传递函数为二尘一，而可调系统动态方程为。口十口。叭。：鲤牢笋如，。（）门一。、为讨论问题的方便，取沈昭，传递函数表示为：抛，正定阵呐旷。，；（）（）；。（），并对白话府榨制方案讲行仿真丝。丝！（）（）一鉴。显然，只要调整。，如，总可以使被控对象与参考模型的传递函数相等。取系统参数

5、误差仿真分析利用进行仿真，构建自适应控制系统仿真模型（如图所示），对系统的参考模型、可调模型及。，已等重要参数进行分析。向量为一口；一口：一。，广义图自适应控制系统仿真模型图为参考模型对阶跃的响应、可调对象对阶跃的响应发朱采用自适应控制的响应曲线。从图口很卣观地看出：未采用自适应控制前，系统输出与参考模型差别很大，而采用没计的模型参考自适应控制后，输出与参考模型几乎墓合，效果明显。（下转第页）图阶跃响应万方数据年月一中国制造业信息化第卷第期舰，（）：武瑛，严陆光，徐善纲新型无接触能量传输系统【变压器，（）：秦海鸿，朱德明，严仰光电动汽车充电器电路拓扑的设计考虑电源技术应用，（）：，弱锄印删，（

6、）：一伽璐舾打哪，（。，）：，。曙、：；（乃（；正血盈蠡正丑正盈正蠡且且丑且皿蠡盈正盈正且正且正正蕾正皿盈皿吐皿且且丑皿丑皿盈正正正且皿皿呲且盈盈蛐也皿正正皿盈盈蠡嗌血正且且由血且盈正盈衄血盈皿且洫谧（上接第页）图印（舵：俄（如。一，。）（。，）锄，气：）；卜皿皿皿丑蠡丑且赴且盈且皿母且卫蠡且且皿且且丑缸且皿正盈母丑盈丑正盈且盈盈且蛐盈血且丑曲皿且且且且丑且盈血且丑母丑丑盘且且缸且且正皿皿盘正直正皿盈且皿盘皿扇山潍丑丑且盈正灿（上接第页）川帅。（。，）：幻哪、幻、：咖；欢迎赐稿万方数据欢迎订阅欢迎参加理事会直流调速系统模型参考自适应控制器设计作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：邢晓熙， 戴宁生， XING Xiao-xi， DAI Ning-sheng邢晓熙,XING Xiao-xi(江苏省机械研究设计院有限责任公司,江苏,南京,210012)， 戴宁生,DAI Ning-sheng(江苏方源集团,江苏,南京,210003)中国制造业信息化MANUFACTURING INFORM