基于负载转矩反馈的永磁同步电机动态面控制制造技术

本发明专利技术涉及一种基于负载转矩反馈的永磁同步电机动态面控制，属于电机控制技术领域。具体步骤如下：首先建立了永磁同步电机的数学模型，定义一种新型的状态变量方程，并基于新型的状态变量方程设计了一种新型的动态面滑模控制器。然后为得到负载转矩反馈量设计了一种基于指数收敛的干扰观测器，实现了负载转矩高精度观测。本发明专利技术可以有效地解决永磁同步电机在运行过程中因负载变化，而使控制系统性能下降的的问题，提高永磁同步电机控制系统的抗扰动能力，并且设计简单易于工程实现，具有较高的应用价值。

Dynamic Surface Control of Permanent Magnet Synchronous Motor Based on Load Torque Feedback

【技术实现步骤摘要】
基于负载转矩反馈的永磁同步电机动态面控制
本专利技术涉及电机控制
，具体是一种基于负载转矩反馈的永磁同步电机动态面控制。
技术介绍
永磁同步电动机具有结构简单、运行可靠、体积小、质量轻、损耗小、效率高，以及电机的形状和尺寸可以灵活多样等显著优点。近年来，随着永磁材料性能的进步，以及永磁电机控制技术的完善，永磁同步电机在工业领域有着广泛应用。但是，永磁同步电机是多变量、强耦合、非线性和变参数的复杂对象，为了获得优良的控制性能，需要研究一些可靠的控制算法。目前，三相永磁交流调速矢量控制系统中的速度控制器普遍采用传统的PI调节器，其算法简单，可靠性高及参数整定方便。但是，当永磁同步电机这一复杂系统受到外界扰动影响或电机内部参数变化时，传统的PI控制方法就不能满足控制系统的要求。近年来，各种性能优越的算法被引入永磁同步电机的控制系统来解决上述问题，如预测函数控制、模糊控制、卡尔曼滤波器控制、神经网络控制等。先进控制策略的提出有效地实现的调速系统的高性能控制，但这些方法大多实现非常复杂，缺乏通用性，工程应用中有诸多局限性。另一方面针对永磁同步电机在运行过程中因负载变化，而使控制系统性能下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于负载转矩反馈的永磁同步电机动态面控制，其特征在于：具体按照以下步骤实施：步骤1、建立了永磁同步电机的数学模型，定义一种新型的状态变量方程步骤2、基于新型的状态变量方程设计一种新型的动态面滑模控制器步骤3、对所设计的观测器进行稳定性分析步骤4、设计一种基于指数收敛的干扰观测器来得到负载转矩反馈量。

【技术特征摘要】
1.一种基于负载转矩反馈的永磁同步电机动态面控制，其特征在于：具体按照以下步骤实施：步骤1、建立了永磁同步电机的数学模型，定义一种新型的状态变量方程步骤2、基于新型的状态变量方程设计一种新型的动态面滑模控制器步骤3、对所设计的观测器进行稳定性分析步骤4、设计一种基于指数收敛的干扰观测器来得到负载转矩反馈量。2.根据权利要求1所述的一种基于负载转矩反馈的永磁同步电机动态面控制，其特征在于：所述步骤1具体按照以下步骤实施：步骤1.1、建立表贴式永磁同步电机在d-q坐标系下的数学模型：式中：ud、uq分别是定子电压的d-q轴分量；id、iq分别是定子电流的d-q轴分量；Ls为定子电感；R为定子电阻；ψf为永磁体磁链；ωm为电机的机械角速度；pn为极对数；；TL为负载转矩；J为转动惯量；B为阻尼系数对于表贴式永磁同步电机而言，采用id＝0的转子磁场定向控制方法即可获得较好的控制效果，此时式(1)可变为如下的数学模型：步骤1.2、根据式(2)所示的永磁同步电机数学模型，定义永磁同步电机系统的状态变量：式中，ωref为电机的参考转速，ωm为实际转速。由式(3)和式(2)可知，3.根据权利要求2所述的一种基于负载转矩反馈的永磁同步电机动态面控制，其特征在于：所述步骤2具体按照以下步骤实施：步骤2.1、...

【专利技术属性】
技术研发人员：王仲根，沐俊文，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34