控制策略在交流伺服中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，優(yōu)良的控制策略不但可以彌補硬件設(shè)計方面的不足，而吐Q2提高系統(tǒng)的性能?？刂撇呗灾饕ń涣麟妱訖C控制技術(shù)和系統(tǒng)的主要調(diào)節(jié)控制策略。高性能的交流伺服系統(tǒng)對控制策略的要求概括為：不但要求系統(tǒng)具有快速的動態(tài)響應(yīng)和高的動、靜態(tài)精度，而巳系統(tǒng)對參數(shù)的變化和擾動不敏感。

　　交流電動機是—個非線性、事變量、強耦合的高階控制對象，交搖臂鉆床流電動機的控制常使用矢量控制，也叫磁場的定向控制。磁場定向控制的目的是為了將耦合項解耦，使交流電動機動態(tài)特性線性化，轉(zhuǎn)矩方程類似于直流電動機的轉(zhuǎn)矩方程，這樣僅需要控制轉(zhuǎn)矩命令電流的劃、，就町以控制轉(zhuǎn)矩。即使這樣，由于丁業(yè)現(xiàn)場信號不容易測量，狀態(tài)變量不能實現(xiàn)直接測量，增加了控制的難度;另一方面，參數(shù)的變化和√;確定性，例如，轉(zhuǎn)子的電阻隨著電動機運行及溫度的升高其變化幅度可以達到100%，而負載由于各種上業(yè)條件的限制，搖臂鉆床也是變化的，此時要求控制器具有劉參數(shù)變化和擾動的魯棒性。因此，為了進一步提高交流電動機伺服系統(tǒng)的動、靜態(tài)性能，增強抗干擾能力，近年來國內(nèi)外專家采用現(xiàn)代控制理論和方法進行了/’泛深入地研究井取得顯著進步。

　　1.矢量變換控制技術(shù)

　　矢量控制是由德國西門于公司的F.Blaschke于1971年提出的，矢量控制理論使交流電動機的控制獲得質(zhì)的飛躍。矢量控制采用欠量變換的方法，通過把交流電動機的磁通與轉(zhuǎn)矩的控制解耦，將交流電動機的控制過程等效為直流電動機的控制過程，使交流調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)性能得到顯著的改善和提高，從而使交流調(diào)速取代直流調(diào)速成為可能。實踐證明，采用矢量控制的交流調(diào)速系統(tǒng)的特性優(yōu)于直流調(diào)速系統(tǒng);但矢量控制的缺點是：其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，

　　運算量大，電動機參數(shù)變化等都影響系統(tǒng)的搖臂鉆床性能。

　　2.直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)

　　直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)(Direct Torque Control，DTC)是由德國的Depenbrolk教授于1985年提出的，這種方法足將矢量控制中以轉(zhuǎn)子磁通定向更換為以定子磁通定向，通過轉(zhuǎn)矩偏差和定于磁通偏差確定電壓矢量，沒有復(fù)雜的坐標變換，在線計算量比較小，實叫性較強。直接轉(zhuǎn)矩控制不需要解耦簡化電動機的數(shù)學(xué)模型，強調(diào)對電動機轉(zhuǎn)矩的直接控制，控制思想新穎，結(jié)構(gòu)簡單，省掉了矢量旋轉(zhuǎn)變換竹復(fù)雜的變換和搖臂鉆床計算，是‘稈高性能的交流調(diào)速方法。

　　3.線性控制

　　巾于交流電動機是一個事變量、強耦合的非線性系統(tǒng)，應(yīng)用非線性控制理論研究其控制策略，應(yīng)該更能揭不問題的本質(zhì)。1987年Mafijallic’—Spong等人首次提出將基于微分兒何的非線性反饋線性化理論應(yīng)用于交流電動機控制并取得很好的效果。交流電動機的非線性控制足通過非線性狀態(tài)反饋和非線性變換實現(xiàn)系統(tǒng)的動態(tài)解耦和全局線性化，將非線性、多變量、強耦合的異步電動機系統(tǒng)分解成兩搖臂鉆床個獨立的線性單變量系統(tǒng)，其巾轉(zhuǎn)子磁鏈了系統(tǒng)由兩階慣性環(huán)節(jié)組成，轉(zhuǎn)速子系統(tǒng)山一個積分環(huán)竹和一個慣性環(huán)節(jié)組成，兩個子系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器可以拄線性控制器理論分別設(shè)計，從而使系統(tǒng)達到預(yù)期的性能指標。

　　4.PID控制

　　PID控制是比例(P)、積分(1)\微分(D)控制的簡稱。只要比例數(shù)、積分時間、微分時間三個參數(shù)整定恰當(dāng)，就可以避免調(diào)節(jié)過程過分振蕩，父能實現(xiàn)無級控制，而且具有搖臂鉆床抑制超調(diào)的作用，能夠有效地劃R動態(tài)誤差和縮短調(diào)節(jié)過程時間。PID控制結(jié)構(gòu)簡單、算法易懂，使用方便、適用性廣、魯棒性強，是工業(yè)過程挎制中常見的控制器，Pm控制回路占世界丁業(yè)控制回路總數(shù)的80%~90%

　　5、自適應(yīng)控制

　　自適用控制可分為模型參考白適應(yīng)擰制和白校正自適應(yīng)控制等類型，在交流電動機參數(shù)估計和提高系統(tǒng)動態(tài)性能方血有著廣泛的應(yīng)用。但白適應(yīng)控制算法的運算量較人，如果應(yīng)用于高性能的伺服驅(qū)動系統(tǒng)有較大的田難。因此人部分只是對個別參數(shù)進行在線辨識，實現(xiàn)部分參數(shù)的自適應(yīng).

　　6.滑模變結(jié)構(gòu)控制

　　滑模變結(jié)構(gòu)控制是在20世紀六七寸年代發(fā)展起來的?；舅枷胧牵航o定狀態(tài)空間的若干切換面，對每個切換面的不同側(cè)施以不同的控制規(guī)律。當(dāng)運動在切換面的搖臂鉆床不同側(cè)時，系統(tǒng)的相軌跡拓撲也不同。如果這樣的控制能使得整個或其部分切換面成為可能的相軌跡終：L點，就稱該控制為變結(jié)構(gòu)控制。滑模變結(jié)構(gòu)控制主要特點在于其控制的不連續(xù)性，即一種使系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)隨時變化的開關(guān)特性。依據(jù)系統(tǒng)的狀態(tài)(偏差及各階導(dǎo)數(shù)等)使系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以階躍方式有目的地變化，使系統(tǒng)沿預(yù)定的“滑動模態(tài)”的狀態(tài)軌跡運動，實現(xiàn)預(yù)期設(shè)計的控制性能。

　　當(dāng)滑動模態(tài)發(fā)生變化時，系統(tǒng)被強制在開關(guān)平面附近滑動，因而對耦合、擾動、時變等均不敏感，表現(xiàn)出良好的魯棒性。但是滑模結(jié)構(gòu)控制在實際工程應(yīng)用中還是遇搖臂鉆床到許多困難，例如，高的開關(guān)損耗使得系統(tǒng)具有良好的魯棒性的同時會發(fā)生“抖振”現(xiàn)象。為了減弱“抖振”，遺傳算法和模糊控制等許多方法得到了應(yīng)用。

　　7.模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制

　　目前，智能擰制在交流傳動應(yīng)用中較為成熟的主要是模糊控制理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制。模糊控制是將數(shù)學(xué)和模糊性統(tǒng)一起來，使控制器能更逼真地模仿熟練操作人員和專家的控制經(jīng)驗和方法。模糊控制能解決許多復(fù)雜的而無法建立精確的數(shù)學(xué)模型的系統(tǒng)的控制問題，是處理控制系統(tǒng)中不確定和不精確性的一種有效方法。模糊控制特別適合于非線性、強耦合、多變量的控制對象，因此，在交流電動機的搖臂鉆床控制應(yīng)用中有較強的優(yōu)勢。

　　神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計算是將計算函數(shù)嵌入物理網(wǎng)絡(luò)中，對計‘算過程的每一個基本操作都存在與之對應(yīng)的連接。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在處理自學(xué)習(xí)、自組織、自聯(lián)想及容錯方面都有非凡的能力。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對參數(shù)變化的影響比較小，對被控制模型精度要求不高，抗干擾能力強。應(yīng)用于交流調(diào)速中，可以克服系統(tǒng)中非線性因素的影響，這是傳統(tǒng)的控制方法無法比擬的。但是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)目前仍存在許多理論問題需要加以解決，例如，算法太復(fù)雜，神經(jīng)元模型結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)調(diào)整學(xué)習(xí)與參數(shù)的結(jié)合，網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和收斂性的證明也比較困難，尚待進一步完善。

　　8.基于遺傳算法的優(yōu)化技術(shù)

　　遺傳算法是一種非常熱門的最優(yōu)化算法，其主要的優(yōu)點足穩(wěn)定性高，在不需要其他領(lǐng)域知識的情況下就可以最優(yōu)化運算，如果配合一些領(lǐng)域知識，還可以搖臂鉆床加快其運算速度。遺傳算法透過編碼技術(shù)將可行解轉(zhuǎn)換成染色體，同時采用大量可行解直接在解空間中進行搜索，在搜索過程中交換信息，能夠避免在最優(yōu)化過程中陷入局部最優(yōu)解的困境，向整體最優(yōu)解收斂。在許多的控制應(yīng)用上，使用遺傳算法獲得最優(yōu)的控制參數(shù)。

　　9.復(fù)合控制策略

　　每種控制策略獨有其特土，但義都存在一些問題，囚此，各種控制策略應(yīng)當(dāng)相斤滓透和復(fù)合，克服單一策略的不足，結(jié)合而形成復(fù)合的控制策略，提高控制性能，更好地滿足各種應(yīng)用的需搖臂鉆床要，所以復(fù)合控制策略將是今后控制策略發(fā)展的一種方向和趨勢。有模糊 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊變結(jié)構(gòu)控制、漣接轉(zhuǎn)矩滑模變結(jié)構(gòu)控制、白適應(yīng)模糊控制等。隨著應(yīng)用研究的發(fā)展，復(fù)合控制策略的類削將寸;斷地衍十和發(fā)展，復(fù)合控制策略的優(yōu)勢也將越來越明顯。