【技术实现步骤摘要】
一种直线振荡电机的谐振频率跟踪控制方法及系统
本专利技术属于电机控制
，更具体地，涉及一种直线振荡电机的谐振频率跟踪控制方法及系统。
技术介绍
直线振荡电机直驱的直线压缩机与旋转电机通过曲柄连杆驱动的传统旋转式压缩机相比，由于取消了曲柄连杆机构，故具有效率高、体积小、噪声小、机电一体化程度高等突出优点，在压缩机领域有着巨大的应用前景。然而，由于直线振荡电机的运动部分是动子活塞与弹簧相结合的二阶机械系统，故存在一个系统谐振频率点，并且当系统工作频率等于系统谐振频率时，系统整体效率最高，节能效果最好。同时，与旋转电机所带恒定负载不同，直线振荡电机带载运行时受到非线性气体力作用，并且该非线性气体力将导致系统谐振频率改变。因此，要确保直线振荡电机高效运行，必须实时控制系统工作频率，以使工作频率始终等于当前系统谐振频率。目前直线振荡电机的频率控制方法主要是基于位移电流相位差的谐振频率跟踪控制方法，其工作原理为电机工作于谐振频率时位移和电流相位差为90°，具体实现为：先通过位置传感器或反电势积分算法获取位移信号，再...
【技术保护点】
1.一种直线振荡电机的谐振频率跟踪控制方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：获取采样电压和采样电流；/nS2：通过直线振荡电机的速度状态方程构建可调模型，计算电机观测速度以及电机观测位移，所述可调模型含有待辨识参数，所述待辨识参数包括系统等效弹簧弹性系数和系统等效阻尼系数；/nS3：将直线振荡电机的电流状态方程作为参考模型，并计算电机实际速度；/nS4：依据波波夫超稳定性定理和误差反馈系统，得到所述待辨识参数的参数自适应率表达式，所述误差反馈系统由所述速度状态方程与所述可调模型相减得到；/nS5：将所述电机实际速度、所述电机观测速度以及所述电机观测位移代入所述参数自适应...
【技术特征摘要】
1.一种直线振荡电机的谐振频率跟踪控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：获取采样电压和采样电流；
S2：通过直线振荡电机的速度状态方程构建可调模型，计算电机观测速度以及电机观测位移，所述可调模型含有待辨识参数，所述待辨识参数包括系统等效弹簧弹性系数和系统等效阻尼系数；
S3：将直线振荡电机的电流状态方程作为参考模型，并计算电机实际速度；
S4：依据波波夫超稳定性定理和误差反馈系统，得到所述待辨识参数的参数自适应率表达式，所述误差反馈系统由所述速度状态方程与所述可调模型相减得到；
S5：将所述电机实际速度、所述电机观测速度以及所述电机观测位移代入所述参数自适应率表达式中，得到所述待辨识参数的辨识结果，并将所述辨识结果反馈回所述可调模型，直至所述可调模型与所述参考模型输出一致；
S6：依据所述辨识结果计算出系统谐振频率，并由此调节系统工作频率。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2包括：
通过直线振荡电机的速度状态方程构建可调模型其中，p为微分算子，m为动子质量，ki为推力系数，i为电流，v为实际速度，x为实际位移，k为系统等效弹簧弹性系数，c为系统等效阻尼系数，为观测速度，为观测位移，为辨识得到的系统等效弹簧弹性系数，为辨识得到的系统等效阻尼系数。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S3包括：
S31：将直线振荡电机的电流状态方程作为参考模型，其输出为电机实际速度v，并且其中，ki为推力系数，u为输入电压，i为电流，R为定子电阻，L为定子电感，p为微分算子；
S32：利用二阶广义积分器对步骤S31中得到的电机实际速度信号进行滤波。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤S4包括：
S41：基于所述速度状态方程与所述可调模型，构建误差方程为其中，为速度误差，为位移误差；
S42：基于所述误差方程，构建误差反馈系统，所述误差反馈系统包括线性前向通路和非线性反馈通路，其中，线性前向通路输入为输出为速度误差ev，传递函数为
S43：依据波波夫超稳定性定理，得到系统等效弹簧弹性系数k的参数自适应率为系统等效阻尼系数c的参数自适应率为其中，kI为积分常数，kP为比例常数。
5.如权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述系统谐振频率其中，为辨识得到的系统等效弹簧弹性系数，m为动子质量。
6.一种直线振荡电机的谐...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐伟，王启哲，李想，唐一融，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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