摘要：給出了一種采用PC機控制的智能滑模變結(jié)構(gòu)交流調(diào)速系統(tǒng)的實現(xiàn)方案及硬、軟件設(shè)計思想，成功研制“自適應(yīng)滑模變結(jié)構(gòu)交流調(diào)速系統(tǒng)”實驗裝置（樣機），交通過了廣東省科技成果鑒定。

    關(guān)鍵詞：智能控制 交流調(diào)速 電路 軟件 實現(xiàn)

感應(yīng)電動機是一種多變量、非線性、強耦合的控制對象，應(yīng)用一般的矢量控制技術(shù)可以解決電動機參數(shù)的解耦問題，滿足交流電動機在特定條件下的高調(diào)速性能的需要。然而，當電動機運行了相當長的一段時間后，由于電動機的磁飽和或繞組溫度變化，以及趨膚效應(yīng)的影響或內(nèi)部參數(shù)的改變，導致解耦條件破壞，從而使調(diào)速系統(tǒng)的控制精度降低、運行性能變壞。雖然，常規(guī)的具有固定結(jié)構(gòu)及參數(shù)的控制器，難以滿足高精度交流調(diào)速系統(tǒng)的快速性及魯校友會性的要求。因此，尋求一種新穎的控制方式，解決變結(jié)構(gòu)控制和參數(shù)完全自適應(yīng)性問題是十分必要和及時的，這也是當今自動化應(yīng)用技術(shù)的重點研究問題之一。

    鑒于上述情況，本文結(jié)合滑模變結(jié)構(gòu)控制、模糊邏輯和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點，推導出了感應(yīng)電動機自調(diào)整模糊滑模變結(jié)構(gòu)控制和自適應(yīng)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)滑模變結(jié)構(gòu)控制兩種算法，用PC機C語言編程實現(xiàn)，成功研制“自適應(yīng)滑模變結(jié)構(gòu)交流調(diào)速系統(tǒng)”實驗裝置（樣機），并通過了廣東省科技成果鑒定。實驗結(jié)果表明，這種將滑模變結(jié)構(gòu)控制和智能技術(shù)有機結(jié)合起來的新穎控制方案，不僅使系統(tǒng)具有滑模變結(jié)構(gòu)控制的響應(yīng)速度快、對系統(tǒng)參數(shù)變化不敏感和魯棒性強等優(yōu)點，而且還具有模糊邏輯和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不需系統(tǒng)精確數(shù)學模型的方便性和穩(wěn)定性。

1 智能滑模變結(jié)構(gòu)控制算法

對于轉(zhuǎn)子磁通定向的矢量變換控制感應(yīng)電動機，電動機的定子電壓關(guān)系為,u1T和u1M分別為為定子電壓轉(zhuǎn)矩分量和電磁分量。選取系統(tǒng)的狀態(tài)變量為x1=Δω2=ω2*-ω2（ω2*和ω2分別為轉(zhuǎn)速指令值和實際值），x2=x1,可推得感應(yīng)電動機交流調(diào)速系統(tǒng)的狀態(tài)方程為：

1.1 自調(diào)速模糊滑模變結(jié)構(gòu)控制算法

為避免滑模變結(jié)構(gòu)控制引起的系統(tǒng)抖動，這里采用一種綜合控制方案，即當時，系統(tǒng)以滑模變結(jié)構(gòu)控制方式工作；而當時，系統(tǒng)以自調(diào)整模糊控制方式運行，ξ為切換閾值。

選取滑模切換函數(shù)δ(x)=c1x1+x2(c1>0),取控制變量u=u1T=η1x1+η2x2+a2ω2*/b，則根據(jù)滑模到達條件δ(x)δ*(x)≤0，可得控制參數(shù)η1和η2的取值范圍分別為：

    模糊控制器的結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，采用帶可調(diào)因子α（0<α<1）的模糊控制規(guī)則。由于本模糊控制器是在小誤差信號時起作用，故可選取較小的初始α值，并在線按下列方法調(diào)整:

    if|x1|>|x1(j)|,then α=α+б；if|x1|<|x1(j)|,then α=α-б