１ … 技２０１ｌ １年第 期 ， 对＊。。《 ｔ ＊一一 ■ ～０ … 舯 赫 ∞鞯Ｉ 无刷直流电动机的改进自抗扰解耦控制研究 兰娜 ” 苗敬利 （ 河北邯郸职业技术学院 ②河北工程大学） 摘要无刷直流电机是一个非线性、强耦合的系统，为了提高转速动态响应的快速性．本文设计了一种无刷直流电机的政进自 抗扰解粕控制系统．政逊的自抗扰控制嚣各组成部分均采用线性函数仿真结果表明．与１ｊｌ控制器相比该控制 蒹具有良好的转速响 应效果，并且对外部扰动和电机模型的不确定性具有较好的鲁棒性和适应能力 关键词无刷盘流电札自抗扰控制器鲁棒性 ［ ］＝［ ］［ｉ］＋［￡ 上 Ｍ上 ］，［ ］＋［三］ｔ ：（ｅ ｉ ＋ ＋ｅｃ ）／ｏＪ （２） ‘， ＝ 一 ～ （３） ’ ｄｉＲｉｄ＝一 ＋ ｆ Ｌ—Ｍ ２ Ｌ （一Ｍ、 一 Ｌ 一Ｍ … ：一 十 一互 … ｄｉ＝ ・）＋６．，． ． （ ＝ 【．） 式 一 一 …ｂ．： Ｉ ｔ ． ， ２ …Ｊ于 ： ’ ： 亍 典型（１￣ｊ．ＴＤ、ＥＳＯ及ＮＳＥＦ（￣其体构成上均采用非线性函数” ，当 采样步长较小时，可以采Ｊ｛ｊ线性函数代替传统的ＴＤ、ＥＳＯ及ＮＳＥＦ， 以缩短控制周期，从而提高控制性能． ．（１）ＡＤＲＣ的线性ＴＤ没Ｈ＿ｌＩ Ｊ ２ （“１ Ｉ． ＝一七Ｉ，（ ｌ 一ｒ）一 ： ！ 式中，／＇ｌ为系统给定值．即ｌｉ＝ｉ ， ＝ ． Ｉ，为 的跟踪信号，ｘ２１为 １． 的广义微分信号．即ｆ和埘的跟踪信号，ｋ ｋ ．为可调参数 （２）ＡＤＲＣ（Ｉ￣Ｊ，ＬＥＳＯ没汁 山于转子磁链子系统和转速子系统部 是一阶的，但可以把一阶系统看成是二阶系统 ，用二阶ＡＤＲＣ来控 制． 瑞岛 一一一 ＝ ｌＩ （９） 一 式中，Ｚ Ｚ 和ｚ，。分别为ＬＥＳＯ（屈 ：Ｉ，￣Ｉ输出，ｚ 是分别是对电流给定值 和转速给定值的跟踪， ．分别是电流和转述的广义微分信号，ｚ 分别 跟踪各子系统的未知总扰动麒‘）； ，和ｂ 分别为ＬＥＳＯ的增益和可渊参 数 ．ｉ＝１，２ 选取适当的参数属 和ｂ． 使ＬＥＳＯ怏速收敛，ｚ 即可跟踪系 统总未知扰动 ，从而形成线性误差反馈律（ＬＦ） （３ ｌ ＡＤＲＣ的线性控制量ＬＦ没汁 线性ＡＤＲＣ的控制量为： ＝（一Ｚ３，＋Ｉ１０，）／６０ （１ｏ） 此时，式（？）的各通道均破线性化成“税分器串联型”： 一，Ｚ３ｉ＋“０， Ｈｏｉ （１１） 式中，线性反馈Ｉ ｍ＝ ＋ （碍卜ｚ ＝７ 一ｇｌｉ；对于Ｉ殳定值 而言， ｏ， 此，ｚ，ｏ，＝ｋｔ，ｉｅ，一 ｚ２，，女 ，和 为控制器增益。 由式（１１）可见，电流子系统和转速子系统之 实现了动态解 嚣ｌ： ， 根据式ｆ ７）可给出无刷宵流电机的自抗扰控制原理结构．如 ｌ所示 、 图１无刷直流电机自抗扰控制系统框闺 首先没ｉｔｌｑ￣６ｆｆＪ控制器参数．ＡＤＲＣ２￣１－１电流环∑Ｉ组成整个系统 的 环．没ｉｔＡＤＲＣｇｌＪ￣．把｜：．作为Ｉ 环的参考输入， 跟踪 ’ ＡＤＲＣＩｆ【Ｉ速度环∑ｓ组成整个系统的外环，没汁ＡＤＲＣＩＨ￣，把Ｉ～环的 传递函数看成是ｌ，认为，直接控制∑Ｓ、 ３仿真结果 为了验证所片ｊ控制方案的可行性，按 Ｊ所示的框 进行了仿真 试验、 仿真参数没置：步长ｈ＝Ｏ．２ｍｓ，采Ｊ１］ｏｄｅ５方法求解，近似误差可 归结为扰动量ＡＤＲＣ参数采Ｈｊ优化方法得到 （转１ｏ３页） １９３ 一 熬２９２． 年笫；期 技术创新 自可靠ｎ０地方 ＩＯ．１．２州络予 的ＲＡＳ）ＩＩ￣务器从它的辽配器上将这 个也发送到州络子 的ｌ－Ｊ标地址ＩｌＩｌ１．２．－Ｊ（Ｊｌ④ 标汁算机溃这个包 这就址・个简单（（，ＪＶＰＮｆｌ｛ＪＩＰ封装过 （２ １／ＪＩＩ密ｎ０身份认证密码身份 ｉｌ！）ｌｊ来安全朽效地验ｉｌＥ远程 Ｊ｛｛ 由身份．这｝ 系统就可以判【析出适合这个ＪＩ Ｊ户的安全级别，如 ＶＰＮ可他川密码身份认征来决定Ｊ｝】户址否可以参ｔ．Ｌ￣＠Ｉｔ密通道－｛Ｊ （：¨数 仃效负找ＪＪＩＩ密 数 有效负投ＪＪＩＪ密川柬ＪＪＩＪ密做封装的 敏批 ２ 分校区校园网络建设中的ＶＰＮ技术选择及对策 Ｈｊ要求和经济性等多方面考虑，应选川 件型的集成ＶＰＮ功能的防火 墙 系统梨构如１ 幽所示． ．＜ Ｌ 区 深 ｓｓＬ ＶＰＮ址丛＝Ｊ：浏览器 一 ＳＳＬ协议建立的ＶＰＮ按入方式， 选择适当ｎ ＶＰＮ技术可 提ｆｊ《安个、。曲效、怏捷Ｉ妁 络服务．能 有效的解决分校区当前所面＠ｆｆＪｇＰ．２区分敞、资源共享手¨远程办公等实 际『ｕＪ题．． （１）技术选择．．ＶＰＮｉｉｌ‘分为软件ＶＰＮ和碰（＇ｔ：ＶＰＮ．软｛ｅＩ：ＶＰＮ具 有成本低、实施方便等优势 若是采￣ＨＷｉｎｄｏｗｓ ２ｌＫＨ嵘作系统，则该 操作系统本身就集成了这项功能，只需进行卡廿应的Ｉ殳置即可投入使 川 ．而碰件ＶＰＮ必须借助专｝｛】的没备才可以实现．两者之 Ｊ存在比较 大的差别 首先是￣：ＶＰＮ能穿透防火墙．其次是硬｛ｑ：ＶＰＮ安全性远 不需要用户安姨任何客户端软仆，免除了ＪｆＩ户 置维护的麻烦．从而 侏证众多Ｊ｛｛户简单方便的使Ｉ｝１该ＳＳＬＶＰＮＩ￣４络 在整套方案ｌＩＩ．为需要进行远程接入访『ｕＪ的教师，学生开启ＳＳＬ ＶＰＮ登录帐号．井为其分 丰¨应的教学资源 ｆ¨Ｊ权限．通过ＳＳＬ ＶＰＮ保证科研教学数据的安全授权、传输、．方ｆｕＪ；并采￣ＩＳＳＬ ＶＰＮ，Ｉｌｆ 户流量控制，对每个川户的上下行流量做合理的，防止某一川户 大流量长连接的过量占川资源 为了解决饺外川户分 饺内州地址Ｍ 题，通过在ＳＳＬ ＶＰＮ设备ｑＪ开启虚拟ｌＰ池，分配｝交 州一空ＩＰ段，并 将该ｌＰ段地址与接入州户的 号进行绑定． ３结语 远好于软｛！ｔ：ＶＰＮ， 软件ＶＰＮ的Ｈｊ户身份认证方式非常简单，只能通过 Ｈ｛户名和密码方式进行 别。硬件ＶＰＮ的ＪＪｕ密算法通常部较为安全， 硬件ＶＰＮ集成了企业级防火墙、上州控制和路山功能．一次性提供多 种宽带安全的解决方案，可以轻松实现远程实施和维护，相比之下软 件ＶＰＮｆｌ９后期维护显得较为复杂．．目前ＶＰＮｊＥ要采川列项技术来ｆ 证 安全，这四项技术分别是隧道技术、 Ｕ解密技术、密钏管理技术、使 用者与没备身份认证技术 每项技术都对应有一些成熟的方案，如 ＶＰＮ隧道类型 就有Ｌ２ＴＰ（Ｌａｙｅｒ ２Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏ１）．ＩＰ Ｓｅｃ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ），ＳＳＬ（Ｓｅｃｕｒｅ Ｓｏｃｋｅｔｓ Ｌａｙｅｒ）等，ＪＪｕ密算法有 ＤＥＳ（Ｄａｔａ Ｅｎｃｆｙｐｔｉｎｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ）、３ＤＥＳ（Ｔｒｉｐｌｃ ＤＥＳ）、ＡＥＳ（Ａｄ￣’ａｎｔｅｄ ＶＰＮ技术代表了当今州络发展的最新趋势，通过ＶＰＮ技术可以实 现对读者和电子资源的安全、高效的州络ｉ方『ｕｌ和管理，确保了 书馆 Ｉ乜予资源的州络服务畅通无阻。师生Ｂ¨使在非校园州范幽内也能充分 利崩图书馆的Ｉ乜于资源引进教学与科研工作．Ｉ 时能够对片ｌ户和资源 下载量进行管理卡¨控制，防止恶意下载的行为，制定了远程访ｆｕＪ的管 理办法和柑关条例，保护幽书ｔｌ＝ｆ的电子资源有效的为师生服务，也为 实现合并后的各饺区资源的统一管理和ｌ叫络检索提供了技术保证 、在 今后的应１｝Ｈ ｌＩＩ我们仍将关注相关技术的发展及应川．不断完善系统功 能．以适应更复杂的Ｍ络环境需求，更好的为教学与科研服务、 参考文献 Ｉ１Ｉ江涛．ｖｌＪＮ技术及应用．晋图学刊，２ｌＭ）６（４） 【２Ｉ李红艳．ＶＩ＇Ｎ４￣术在高校图书馆网络系统设计中的应用．科技情 报开发与科技．２ＩＨ （２１） Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｌ等，在构建ＶＰＮ连接时应根抛实际情况进行选 用 （２）ＶＰＮ州络建ｉ殳实现的１４标 主饺区和分校区的内部服务器 及汁算机之 要实时进行安全的数据交换，两者之叫需要建立双 可 寻址的ＶＰＮ访ｉ＇ｕｌ。远程客户端婴通过浏览器访ｆｕｊ主校区的ＷｅｂＪｌ￣务 器，还需建立远程客户端副主饺区的单１６ＪＶＰＮ访¨，主技区和分饺区 ｌｆ，＇ＪＶＰＮ连接是在各饺区现有校园蜘的出ＬＪ处分别安装一台ＶＰＮ州关． 每个校区通过该没备连接互联 ＶＰＮ嘲关在保持原来的上州功能不 变的情况下．在不安全的互联网上建立起经过安全认证．数批ＪＪｕ密的 ＩＰ Ｓｅｃ ＶＰＮ隧道，实现校区安全互连。根据主校区和分校区的Ｍ络使 …ｆ３ｌ王郎．利用ｖｐＮ技术实现合并图书馆分馆互联．现代图书情报技 术．２（ｗｌ４ ｆ ５） 作者简介张旭（１９７１一）．实验师。研究方向：多媒体技术． （收稿日期：２０１１－０１—１３） ＣＡＤ、计算机网络应用等： ………………………… ｆ接１（１ｌ页）所用无刷直流电机的参数如下：Ｕ＝２４Ｖ；Ｒ＝５．４５ｆｌ；Ｌ— Ｍ＝ｏ．（）ｏ１６Ｈ；Ｊ＝ｏ．（ＸＸ）１５ｋｇ．ｍ：；ｋ ＝ｌＩ．ｔＫ“ ＡＤＲＣｌ｜￣．制器参数为： ｂ．．＝３ｌＪ； ．＝ｌｌ１．２６； ｋ ．＝ｌＩ＿０８；ｋＩｌ＝ｌｌ＿５５６；ｋ ＝３．１９１； １３．．＝ＩＩＸ）．； Ｄ ．可见采片ｊ改进的ＡＤＲＣ控制方法明显优于ＰＩ控制方法 ４结论 ＝８００； ｐ ＝ｌｓＩ ＨＩｌ ＡＤＲＣ２控制器参数为：ｂ ＝．ｌ１ｌＪ：ｋ，，：＝１９００； ｋ ＝ｎ．３； ｋ。 ＝１０； ｋ２ ＝ｌ５； １３．．．＝８（ＲＩ； １３ ＝ｌ２（ＫＪ； １３ ＝６（１００ 【釜ｌ２所示的是分别采，ｆｌＡＤＲＣ和ＰＩｊ空ｉｌｉｌＩ器时电机运行过程・｛Ｊ突ＪＪｕ 额定负载时的转速曲线 电机空载起动，转速给定为２（）Ｏｒ／ａｉｒｎ，在 ｔ＝Ｏ．Ｉｓｌｌ￣突ＪＪｕ额定负载，从【刳２可地采川ＡＤＲＣＩＩ．ｊ＂，转速能微怏达到稳 态值；而采ＪｇＰｔ控制器时，低速时转速的动态性能明显低于自抗扰控 制器．并Ｈ．有超渊山此表明采用ＡＤＲＣ时系统对不确定性负载扰动 其有较强的抗干扰性 ３所示的是电枢Ｉ乜ｌｆ且变化前后分别采川ＡＤＲＣ和ＰＪ控制器的转 速控制效果，电阻Ｒ增ｈｌｌ￣ｄ原来的１．ｓ倍．１刿３表明电阻变化后采用 为了提高无剐直流电动机的控｛右呵性能，本文提出了一种基于改进 ＡＤＲＣ控制器的控制策略 山于该控制器的各个组成部分均采朋了线 性函数．凼此．十算蛩小．提高了转速的响应速度．而Ｈ超 小，对外 部不确定性干扰和也 Ｌ参数扰动具有较妊的鲁棒性。该控制方法具有 很好的应用前景． ，参考文献 …石安乐，王辉，刘金泽．基于递归神经网络的无刷直流电动机控 制研究【ＩＩ．敞电机．２ｏｏ７．４ｏ（２）：２９—３２ ｌ２ｌ刘鸣．邵诚．异步电动杌的自抗托控制器及其参数整定Ⅲ．控制与 决策．２Ｉ）０３．１８（５１：５４１）－５４４ Ｉ３ｌ崔纳新，张承慧．李珂．等．电动汽车异步电机变频驱动系统的 自抗扰控制ＩＪｌ电工技术学报．２（ｘＩ７．２２（ ）：ＩｓＩｌ＿１５４ Ｉ４ｌ夏长亮，李正军，杨荣．等基于自抗托控制嚣的无刷直流电机 控制系统Ｌ¨中国电机工程学报，２ｆＨＩｓ．２５ ｆ ２）： ２—８５ ｉ５ｌ要晓梅，王庆林．ｉｌ】文丽．等．一般工业对象的二阶自抗扰控制 【ｌＪ控制工程．２ｔ１４｝２，９ ｆ ５）：５９－６２ ＰＩ｛空制器时转述动态响应较慢．并且有超渊，而采 ｝｝｛ＡＤＲＣＩｔ－，ｊ＂，系统 仍能获得良好的控制效粜 作者简介制 兰娜（１９７６一）．女，学士．讲师 研究方向：运动控 ｛收稿日期：２…１一Ｉｌ１—２４ Ｉ 图 电阻变 匕 台转：蔓响 曲线比较
