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感应电机具有可靠性好、结构简单、耐腐蚀、效率高，结构紧凑、价格低廉和体积小等优点，成为工业伺服控制的主要传动装置。然而，感应电机又是一个多变量、强耦合的非线性系统，磁链和转矩的非线性耦合及参数时变，使得感应电机的控制十分复杂。在已有的交流伺服系统非线性控制方法中，滑模控制(SMC)在理论研究、仿真、实验和应用上证明是一种性能良好的控制方法，然而现存方法的不足是：假定负载转矩定常未知和被控对象参数已知，限制了SMC方法的进一步推广应用。
论文基于传统矢量控制算法，以SMC为出发点，结合无源性控制(PBC)、自适应控制和模糊控制方法，针对感应电机伺服系统中存在的参数时变、负载未知时变、不确定性扰动等问题，对速度的估计和控制进行了深入的分析和研究。首先，通过严格的数学分析和推理证明，建立了感应电机定子三相abc坐标系、两相αβ静止坐标系和dq旋转坐标系数学模型，利用MATLAB/Simulink对模型的正确性进行了检验，并设计了间接磁场定向控制(IFOC)系统，为课题的后续研究奠定了基础。其次，基于αβ模型，设计了SM速度观测器，然后，分析并推导出转子磁通电压模型和电流模型，开发出了SM模型参考自适应系统(MRAs)速度观测器，建立了定子阻抗自适应调节机制，弥补了SM-MRAS速度估计精度受定子阻抗变化影响的不足。最后，利用感应电机运动方程，考虑机械参数时变问题，设计了滑模速度控制器，并结合PBC方法，考虑负载未知时变情形，开发出了无源性SM速度控制器。论文采用模糊控制方法，设计模糊切换函数，形成连续控制形式，代替传统滑模符号函数，有效抑制了符号函数频繁切换引起的高频“抖动”现象；设计转子时间常数自适应辨识器，有效补偿了IFOC系统鲁棒性的不足。
基于dSPACE硬件实验平台，实现了感应电机伺服系统的高性能方案，实验结果证明：当电机参数变化、负载突变或未知时变等扰动发生后，这种控制方法的有效性、可操作性以及良好的控制性能。