附件C：譯文

無(wú)刷直流電動(dòng)執(zhí)行器的滑模變結(jié)構(gòu)控制

Zhiyuan Yu and Xiaoxian Yao 著


摘要－本文討論的是設(shè)計(jì)基于滑模變結(jié)構(gòu)控制理論的無(wú)刷直流電動(dòng)執(zhí)行器的數(shù)字控制器。第一：電動(dòng)執(zhí)行器的數(shù)學(xué)模型是建立在選定的無(wú)刷直流電機(jī)上；第二：雙滑模算法，比例切換算法，速度趨向法算法是專為電動(dòng)執(zhí)行器系統(tǒng)設(shè)計(jì)的；第三：我們用滑模變結(jié)構(gòu)控制算法設(shè)計(jì)一個(gè)DSP數(shù)字控制器。第四：進(jìn)行系統(tǒng)仿真和實(shí)驗(yàn)。根據(jù)結(jié)果：我們獲得了不同參數(shù)情況下，系統(tǒng)工作性能的規(guī)律。實(shí)驗(yàn)依次進(jìn)行并且能夠很好的證實(shí)仿真結(jié)果。最后，我們討論雙滑模算法的特點(diǎn)，并且總結(jié)設(shè)計(jì)基于滑模變結(jié)構(gòu)理論的無(wú)刷直流電動(dòng)執(zhí)行器的方法。
關(guān)鍵詞—電動(dòng)執(zhí)行器，滑模，無(wú)刷直流電機(jī)

Ⅰ.引言
執(zhí)行器是指導(dǎo)控制系統(tǒng)中的重要組成部分。執(zhí)行器系統(tǒng)接收來(lái)自導(dǎo)彈控制系統(tǒng)的信號(hào)，然后放大信號(hào)以驅(qū)動(dòng)翅片來(lái)調(diào)整導(dǎo)彈的飛行過(guò)程。執(zhí)行器按所使用的能源可分為：液壓執(zhí)行器，氣動(dòng)執(zhí)行器和電動(dòng)執(zhí)行器。傳統(tǒng)的電動(dòng)執(zhí)行器使用有刷直流電機(jī)作為執(zhí)行元件。近年來(lái)，無(wú)刷直流電機(jī)因?yàn)楦咝?，?yōu)秀的穩(wěn)定性等諸多優(yōu)良性能替代了有刷直流電機(jī)。
電動(dòng)執(zhí)行器的控制器大多采用PID控制器，但是由于其的非線性不能滿足無(wú)刷直流電動(dòng)執(zhí)行器的性能要求。我們可以用現(xiàn)代控制理論，例如優(yōu)化控制，自適應(yīng)控制理論來(lái)提高無(wú)刷直流電機(jī)的性能。但是這些控制算法對(duì)于實(shí)現(xiàn)導(dǎo)彈控制系統(tǒng)太過(guò)復(fù)雜?！?】為了控制永磁同步電機(jī)速度來(lái)達(dá)到高性能和少故障，我們也采用模糊邏輯控制（FLC）【2】和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制理論【3】。但是由于算法的學(xué)習(xí)過(guò)程造成存在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器缺少對(duì)故障的回應(yīng)的問(wèn)題。
滑模控制理論（SMC）出現(xiàn)在20世紀(jì)50年代，它是以減少指令，抗干擾和參數(shù)擾動(dòng)不明感為特征的。
它被應(yīng)用于電機(jī)的速度控制【4】，位置控制【5】以及電流控制【7】.
本文提出了一個(gè)基于滑模變結(jié)構(gòu)控制器的無(wú)刷直流電動(dòng)執(zhí)行器。雙滑模算法，比例切換算法和速度趨向算法用來(lái)設(shè)計(jì)電動(dòng)執(zhí)行器系統(tǒng)。而且我們獲得了關(guān)于兩種算法的理論公式。最后，完成仿真和實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證控制器的性能。

Ⅱ.無(wú)刷直流電動(dòng)執(zhí)行器的模型
電動(dòng)執(zhí)行器的系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)如圖1.所示，它的核心部分是伺服電機(jī)。

圖1.電動(dòng)執(zhí)行器的組織結(jié)構(gòu)圖