基于变结构的电机力矩平衡控制系统研究

3．2控制系统的稳定性分析

通过Lyapunov稳定性理论对设计的控制系统进行稳定性分析。选取Lyapunov函数为：

所以整个系统Lyapunov意义下的渐进稳定。

3．3 计算控制律

由式(4)和s=ce，c>0可得控制律为：

4 仿真及实验结果

4．1 仿真结果分析

选取BLDCM的仿真参数如下：Ra=0．83 Ω，La=3 mH，J=0．009 kg·m2，B=0．08，kT=ku=0．554；选取控制器参数值为：ε=50，k=1 800，c=1。将以上各参数代入Matlab／Simulink模块进行数学建模仿真。图2示出双电机控制框图。

由图可见，目标电机A采用经典双闭环PI控制，而被控电机B与目标电机A的力矩平衡控制采用滑模变结构控制算法。通过仿真运行，得到仿真曲线如图3所示。

由图3a，b可见，采用滑模变结构控制的电机B可很好地与目标电机A保持输出转矩一致；当突加负载时，与PI控制相比，滑模变结构控制有效地减小了电机输出转矩的超调；由图3c，d可见，与PI控制相比，滑模变结构控制不但降低了超调，而且实现了无误差跟踪。