摘要：给出了一种采用PC机控制的智能滑模变结构交流调速系统的实现方案及硬、软件设计思想，成功研制“自适应滑模变结构交流调速系统”实验装置（样机），交通过了广东省科技成果鉴定。

    关键词：智能控制 交流调速 电路 软件 实现

感应电动机是一种多变量、非线性、强耦合的控制对象，应用一般的矢量控制技术可以解决电动机参数的解耦问题，满足交流电动机在特定条件下的高调速性能的需要。然而，当电动机运行了相当长的一段时间后，由于电动机的磁饱和或绕组温度变化，以及趋肤效应的影响或内部参数的改变，导致解耦条件破坏，从而使调速系统的控制精度降低、运行性能变坏。虽然，常规的具有固定结构及参数的控制器，难以满足高精度交流调速系统的快速性及鲁校友会性的要求。因此，寻求一种新颖的控制方式，解决变结构控制和参数完全自适应性问题是十分必要和及时的，这也是当今自动化应用技术的重点研究问题之一。

    鉴于上述情况，本文结合滑模变结构控制、模糊逻辑和神经网络的优点，推导出了感应电动机自调整模糊滑模变结构控制和自适应模糊神经网络滑模变结构控制两种算法，用PC机C语言编程实现，成功研制“自适应滑模变结构交流调速系统”实验装置（样机），并通过了广东省科技成果鉴定。实验结果表明，这种将滑模变结构控制和智能技术有机结合起来的新颖控制方案，不仅使系统具有滑模变结构控制的响应速度快、对系统参数变化不敏感和鲁棒性强等优点，而且还具有模糊逻辑和神经网络不需系统精确数学模型的方便性和稳定性。

1 智能滑模变结构控制算法

对于转子磁通定向的矢量变换控制感应电动机，电动机的定子电压关系为,u1T和u1M分别为为定子电压转矩分量和电磁分量。选取系统的状态变量为x1=Δω2=ω2*-ω2（ω2*和ω2分别为转速指令值和实际值），x2=x1,可推得感应电动机交流调速系统的状态方程为：

1.1 自调速模糊滑模变结构控制算法

为避免滑模变结构控制引起的系统抖动，这里采用一种综合控制方案，即当时，系统以滑模变结构控制方式工作；而当时，系统以自调整模糊控制方式运行，ξ为切换阈值。

选取滑模切换函数δ(x)=c1x1+x2(c1>0),取控制变量u=u1T=η1x1+η2x2+a2ω2*/b，则根据滑模到达条件δ(x)δ*(x)≤0，可得控制参数η1和η2的取值范围分别为：

    模糊控制器的结构框图如图1所示，采用带可调因子α（0<α<1）的模糊控制规则。由于本模糊控制器是在小误差信号时起作用，故可选取较小的初始α值，并在线按下列方法调整:

    if|x1|>|x1(j)|,then α=α+б；if|x1|<|x1(j)|,then α=α-б