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(bǔ)硬件設(shè)計(jì)方面的不足，而吐Q2提高系統(tǒng)的性能�？刂撇呗灾饕�包括交流電動(dòng)機(jī)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(duì)控制策略的要求概括為：不但要求系統(tǒng)具有快速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和高的動(dòng)、靜態(tài)精度，而巳系統(tǒng)對(duì)參數(shù)的變化和擾動(dòng)不敏感。
    交流電動(dòng)機(jī)是—個(gè)非線性、事變量、強(qiáng)耦合的高階控制對(duì)象，交搖臂鉆床流電動(dòng)機(jī)的控制常使用矢量控制，也叫磁場(chǎng)的定向控制。磁場(chǎng)定向控制的目的是為了將耦合項(xiàng)解耦，使交流電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)特性線性化，轉(zhuǎn)矩方程類似于直流電動(dòng)機(jī)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(chǎng)信號(hào)不容易測(cè)量，狀態(tài)變量不能實(shí)現(xiàn)直接測(cè)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(dòng)機(jī)運(yùn)行及溫度的升高其變化幅度可以達(dá)到100％，而負(fù)載由于各種上業(yè)條件的限制，搖臂鉆床也是變化的，此時(shí)要求控制器具有劉參數(shù)變化和擾動(dòng)的魯棒性。因此，為了進(jìn)一步提高交流電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)的動(dòng)、靜態(tài)性能，增強(qiáng)抗干擾能力，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外專家采用現(xiàn)代控制理論和方法進(jìn)行了／’泛深入地研究井取得顯著進(jìn)步。
    1．矢量變換控制技術(shù)
    矢量控制是由德國(guó)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(dòng)機(jī)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(guò)把交流電動(dòng)機(jī)的磁通與轉(zhuǎn)矩的控制解耦，將交流電動(dòng)機(jī)的控制過(guò)程等效為直流電動(dòng)機(jī)的控制過(guò)程，使交流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)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(shí)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(diǎn)是：其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，
運(yùn)算量大，電動(dòng)機(jī)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(guó)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(guò)轉(zhuǎn)矩偏差和定于磁通偏差確定電壓矢量，沒(méi)有復(fù)雜的坐標(biāo)變換，在線計(jì)算量比較小，實(shí)叫性較強(qiáng)。直接轉(zhuǎn)矩控制不需要解耦簡(jiǎn)化電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型，強(qiáng)調(diào)對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的直接控制，控制思想新穎，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，省掉了矢量旋轉(zhuǎn)變換竹復(fù)雜的變換和搖臂鉆床計(jì)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(dòng)機(jī)是一個(gè)事變量、強(qiáng)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(wèn)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(dòng)機(jī)控制并取得很好的效果。交流電動(dòng)機(jī)的非線性控制足通過(guò)非線性狀態(tài)反饋和非線性變換實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)解耦和全局線性化，將非線性、多變量、強(qiáng)耦合的異步電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)分解成兩搖臂鉆床個(gè)獨(dú)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(gè)積分環(huán)竹和一個(gè)慣性環(huán)節(jié)組成，兩個(gè)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(jì)，從而使系統(tǒng)達(dá)到預(yù)期的性能指標(biāo)。
    4．PID控制
    PID控制是比例(P)、積分(1)＼微分(D)控制的簡(jiǎn)稱。只要比例數(shù)、積分時(shí)間、微分時(shí)間三個(gè)參數(shù)整定恰當(dāng)，就可以避免調(diào)節(jié)過(guò)程過(guò)分振蕩，父能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)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(dòng)態(tài)誤差和縮短調(diào)節(jié)過(guò)程時(shí)間。PID控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、算法易懂，使用方便、適用性廣、魯棒性強(qiáng)，是工業(yè)過(guò)程挎制中常見(jiàn)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(dòng)機(jī)參數(shù)估計(jì)和提高系統(tǒng)動(dòng)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(yùn)算量較人，如果應(yīng)用于高性能的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有較大的田難。因此人部分只是對(duì)個(gè)別參數(shù)進(jìn)行在線辨識(shí)，實(shí)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(jì)六七寸年代發(fā)展起來(lái)的。基本思想是：給定狀態(tài)空間的若干切換面，對(duì)每個(gè)切換面的不同側(cè)施以不同的控制規(guī)律。當(dāng)運(yùn)動(dòng)在切換面的搖臂鉆床不同側(cè)時(shí)，系統(tǒng)的相軌跡拓?fù)湟膊煌�。如果這樣的控制能使得整個(gè)或其部分切換面成為可能的相軌跡終：L點(diǎn)，就稱該控制為變結(jié)構(gòu)控制�；�模變結(jié)構(gòu)控制主要特點(diǎn)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(shí)變化的開(kāi)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(dòng)模態(tài)”的狀態(tài)軌跡運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)預(yù)期設(shè)計(jì)的控制性能。
    當(dāng)滑動(dòng)模態(tài)發(fā)生變化時(shí)，系統(tǒng)被強(qiáng)制在開(kāi)關(guān)平面附近滑動(dòng)，因而對(duì)耦合、擾動(dòng)、時(shí)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(shí)際工程應(yīng)用中還是遇搖臂鉆床到許多困難，例如，高的開(kāi)關(guān)損耗使得系統(tǒng)具有良好的魯棒性的同時(shí)會(huì)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(dòng)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(lái)，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(yàn)和方法。模糊控制能解決許多復(fù)雜的而無(wú)法建立精確的數(shù)學(xué)模型的系統(tǒng)的控制問(wèn)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(qiáng)耦合、多變量的控制對(duì)象，因此，在交流電動(dòng)機(jī)的搖臂鉆床控制應(yīng)用中有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。
    神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算是將計(jì)算函數(shù)嵌入物理網(wǎng)絡(luò)中，對(duì)計(jì)‘算過(guò)程的每一個(gè)基本操作都存在與之對(duì)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(cuò)方面都有非凡的能力。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)參數(shù)變化的影響比較小，對(duì)被控制模型精度要求不高，抗干擾能力強(qiáng)。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(wú)法比擬的。但是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)目前仍存在許多理論問(wèn)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(jìn)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(diǎn)足穩(wěn)定性高，在不需要其他領(lǐng)域知識(shí)的情況下就可以最優(yōu)化運(yùn)算，如果配合一些領(lǐng)域知識(shí)，還可以搖臂鉆床加快其運(yùn)算速度。遺傳算法透過(guò)編碼技術(shù)將可行解轉(zhuǎn)換成染色體，同時(shí)采用大量可行解直接在解空間中進(jìn)行搜索，在搜索過(guò)程中交換信息，能夠避免在最優(yōu)化過(guò)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(dú)有其特土，但義都存在一些問(wèn)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(shì)。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(shì)也將越來(lái)越明顯。