摘要：针对直线磁力驱动系统的位置跟踪精度易受外部扰动等不确定因素影响以及滑模控制中的抖振问题，提出一种基于模糊变增益的超螺旋滑模控制策略。首先，介绍直线磁力驱动系统的工作原理，建立含扰动的直线磁力驱动系统数学模型；其次，使用超螺旋滑模算法设计速度控制器，实现系统快速、精确的收敛，并通过Lyapunov函数证明了系统的稳定性，然后使用模糊算法对超螺旋滑模算法的增益进行自适应调节；最后，对所提复合控制方法进行实验验证。结果表明：基于模糊变增益的超螺旋滑模控制位置跟踪精度高，响应速度快；相对于超螺旋滑模控制，阶跃位置跟踪响应时间缩短28%，稳态误差从3μm减小到1μm，并且没有抖振现象；正弦位置跟踪相位差减小13%，位置跟踪精度提升14%；方波位置跟踪有更好的动态性能；施加扰动后，系统到达稳态时间减小13%，受到负载之后的延迟时间减小80%，抗扰性能大幅提升。
文章目录
1 直线磁力驱动系统原理与数学模型
2 基于超螺旋滑模算法的控制器设计
2.1 控制器设计
2.2 稳定性分析
3 模糊超螺旋滑模控制器设计
4 实验验证
4.1 实验平台介绍
4.2 阶跃响应分析
4.3 跟踪性能分析
4.4 轨迹跟踪下的系统抗扰性能分析
5 结 论
