摘要：伺服电机是一种在控制系统中控制元件转动的发动机，其体积小、功率高、重量轻、运行安全可靠、结构简洁。为了满足因科技的迅猛发展，对伺服电机的精度有了相对以往来说更高的要求。而高精度的伺服电机取决于更加精确的模型，但是伺服电机运行过程中会受到受很多不外部条件以及内部因素的影响，使得相应的模型建立更为复杂，导致伺服电机控制系统性能高的特点难以在实际的运行中得以体现。
本文介绍了永磁同步电机直线电机伺服系统的发展，基本原理以及其优缺点，自适应控制系统的一般方法功能以及特点，模型参考自适应控制系统的设计。并利用梯度法设计系统中的MIT自适应规律完成对伺服系统的模型参考自适应控制方法的研究。模型参考自适应控制方法是改变控制增益系数以适应系统运行中的参数变化，利用系统中系统数据的辩识理论，针对伺服电机存在于模型参考自适应控制中时的整体进行了分析，并通过 MATLAB 对本文的方案进行仿真。
关键词：伺服电机；模型参考自适应控制；MIT； MATLAB仿真。
1.引言
从20世纪伺服电机控制系统中自适应控制方案的出现以来，其在工业上一直有着很重要的地位，被广泛应用于工业化生产中，在一些非工业化的应用上也有着较为多的使用。工业中现代民航飞机、邮轮、汽车的自动驾驶就是比较贴合实际的例子，另外在电力系统中还有很多自适应控制的应用，比如锅炉控制中可以通过自适应控制系统对锅炉中水位，温度，压力等一系列数据进行控制以此减少误差。在非工业中，自适应控制系统运用比较多的就是一些管理系统，例如一家企业在企业管理中对每年公司产出，市场需求等方面将数据进行汇总，通过自适应控制系统控制以求达到在市场环境波动下可以增加收益或减少损失。
虽然自适应控制在各个方面都有着非常优越的表现，但是其受制于多种因素，在其应用上仍有许多亟待解决的问题。首先便是在自适应控制系统的设计中要在系统运行中对整个系统在运行时的数据进行采集，在实验室里我们可以通过调整实验环境来调整我们的数据以达到对当前自适应控制系统最理想的工作数据，但在实际的设计中现场环境等因素会时时刻刻影响着系统，尤其是现今这种日新月异的环境下我们对系统的数据测量采集变的愈发的困难。想要更好的测量数据、设计系统便需要更加切实有效的测量方法与更全面更完善的理论依据。
2. 伺服电机的基本原理
根据伺服电机在伺服电机控制系统中工作方式，可以将伺服电机看作是一个执行电动机。其在伺服系统中负责把系统的输入信号即电压信号转换成电动机轴承的转动的运动信号以输出，伺服电机通过接受系统的输入信号，将根据电压信号，完成不同程度的转动?根据转动角速度，位移等物理量，就可以得到一下信号，不同的输入信号对应不同的输出响应信号，以这种方式可以精准的控制电动机的转动。这种控制系统就是伺服电机控制系统，而系统中被控制的电动机就是一个伺服电机。根据伺服电机在伺服系统中使用的电源不同，一般可以分为两种不同形式伺服电机，即直流伺服电机与交流伺服电机，其中直流伺服电机在实际应用中最大输出功率一般可达到600W左右，因此直流伺服电机一般情况下应用在需要较大的输出功率的伺服控制系统中。交流伺服电机在伺服系统中输出功率上限却只能在100W在右，所以在伺服系统中交流伺服电机一般情况下是用于精度较高而对功率要求比较小的控制系统中。
3. 自适应控制的基本原理
所谓的自适应就是系统在一些内部因素、外部环境变化所带来的系统参数、输入输出等数据变化时，可以将系统偏差通过各种自动控制方式，调节系统以增加系统对干扰的适应的过程自适应控制即为一种可以在控制系统运行中可以改变自身系统的各种参数以达到可以自动适应系统输入或其他扰动所带来的变化以达到系统稳定的控制方式。
自适应控制系统的原理说的通俗一点就是一个控制系统本来按照一定的即成规律运行，这时它是稳定的，但如果这时有一个意外因素出现了，它扰乱了系统的稳定结构，在不加干预的情况下系统可能会偏移稳定状态使得整个系统崩溃，这时候如果加上一个控制器来使得系统在偏移稳定值时可以使系统回到原来的稳定值。那么这就成了一个自适应系统。
4.MIT自适应律
利用MIT自适应律进行系统的搭建时，需要先对系统进行分析，依据数学建模方法搭建出系统的参考模型，然后就可以依据系统的参考模型的输出与真实的系统输出之间的差值确定一个偏移量e，e称之为系统的广义误差。因为在实际的系统控制中会通过改变控制器的参数来使得e在无穷大处趋近于0。所以可以用如下的函数来表示所设计的系统的性能指标。
式中的θ表示未知的被控对象参数。
求取θ在时间t上的导数：
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其中，e在θ上的偏导数表示的是系统的灵敏度导数，上式就为未知参数θ的参数调整律，也就是MIT自适应律。
5. 仿真结果
若一个系统的被控对象为
可以建立一个与之相对应的参考模型
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根据MIT自适应律进行系统的搭建并用matlab进行仿真后可得到以下结果
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(a)增幅4 (b)增幅4.8
可调增益MIT-MRAC系统
结论：根据仿真图分析，可以发现系统在一定范围内的输入下是可以保持较好的稳定性的，但当系统输入信号的幅值大于临界值时，就会呈现一种极不稳定的状态这就是标准MIT控制的问题。这就是MIT设计系统在控制上的问题，其只能在一定的范围内才可以保证系统的稳定性。