异步电动机以其成本低、易于维护、运行可靠等优点,长期以来被广泛应用在各个工业领域,如化工和纺织工业、电动汽车行业等。然而,在工业实际应用中,异步电动机的运行过程中会受到随机扰动的干扰,随机扰动的存在会使系统的控制性能降低,因此在对其实施控制时,将随机扰动的影响考虑在内将更贴合实际应用的场景。同时,在传统的控制方法设计中,控制器设计依赖于异步电动机系统的某些状态变量可以直接测量,如转子位置和转子角速度。这些状态量的获取需要使用传感器进行测量,例如安装编码器等机械式的传感器,但是这种方式不仅会使系统的硬件成本提高,应用场合还会受到限制,此外还会增加后期的维护量,降低系统的机械鲁棒性。因此,在考虑随机扰动影响的前提下,结合无传感器控制的思路,设计一种新型的异步电动机控制策略是一个值得研究的课题。在考虑随机扰动的前提下,针对异步电动机系统,本文将自适应反步法、模糊观测器、动态面控制技术和指令滤波控制技术结合起来,设计了基于观测器的模糊自适应控制策略。本文主要研究的内容如下:1.针对异步电动机系统,在考虑随机扰动影响的前提下,为其构建控制器。考虑到异步电动机随机系统高阶次、强耦合性、多变量的特点,本文采用模糊自适应反步控制方法设计系统的控制器,设计四次Lyapunov函数,根据随机非线性系统稳定性理论分析系统的稳定性。2.针对无速度传感器的异步电动机系统,构建观测器对异步电动机的转子角速度进行估计,避免了测速传感器使用带来的硬件成本增高和后期维护量增加的问题;反步控制方法设计系统的控制器的同时,结合动态面控制技术,通过一阶低通滤波器直接获得虚拟控制函数的近似值的导数,避免了对其连续多次求导而导致的控制器结构复杂和计算量大的问题。3.针对异步电动机存在铁芯损耗的问题,在考虑随机扰动的前提下,研究其位置跟踪控制问题。进一步,考虑到滤波器误差带来的影响,将指令滤波误差补偿技术引入到控制器设计中,指令滤波器解决“计算复杂性”的同时,误差补偿的机制降低了滤波器误差对系统的影响,从而使系统的控制精度进一步提高。4.在MATLAB环境下,针对异步电动机系统设计的两种控制方法都被应用到仿真实验中,实验结果证明了在考虑随机扰动的前提下,所提出的方法可以实现有效的位置跟踪控制,所设计的观测器可以准确估计转子角速度信号。