基于输出回授滑模控制和抗饱和PI的永磁电机控制方法技术

本发明专利技术提供了一种基于输出回授滑模控制和抗饱和PI的永磁电机控制方法。建立永磁电机数学模型，以系统输出转速的误差为0作为控制目标，采用输出回授型滑模控制设计永磁电机速度环控制器，使电机转速稳定在给定值；为防止带限幅的电流环PI控制器陷入饱和状态，通过抗积分饱和方法来消除这一现象，以进一步增强整个系统的动态响应性能。个系统的动态响应性能。个系统的动态响应性能。

【技术实现步骤摘要】
基于输出回授滑模控制和抗饱和PI的永磁电机控制方法


[0001]本专利技术属电机控制
，具体涉及一种基于输出回授滑模控制和抗饱和PI的永磁电机控制方法。

技术介绍

[0002]在自控领域进行科学研究的时候，通常是将模型线性化后进行分析，然而实际情况中并非如此，比如电路中的电阻在温度变化时，其阻值会呈现非线性变化，而非如常用频域分析中的视为常数。这就导致了在控制对象的线性化模型中，涉及到一些物理参数是会随着环境变化，尤其是依温度变化而变化的。当工况变化较为剧烈时，传统PI控制器由于其本身局限性，不能满足一些场合中对系统动态性能的要求，而滑模控制可以很好的弥补这一问题。滑模控制会令系统状态从任意初始位置开始运动，最终进入滑模区，在有限时间稳定在平衡点(原点)附近。滑模控制可以有效规避系统未知变化带来的影响，同时不需要精确模型，通过合理的滑模面的选定，还可以有效提升系统的动态性能和稳态性能。
[0003]对于PI控制的实际应用来说，往往都需要限幅环节，但是，当输出量已经达到限幅边界，且误差仍然存在时，积分器会一直将误差累计下去，导致PI本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于输出回授滑模控制和抗饱和PI的永磁电机控制方法，其特征在于步骤如下：步骤1：采集永磁电机中的转子实时位置θ，通过进行θ对时间求导计算，得到电机当前转速ω；步骤2：采集永磁电机三相电流值i
a
、i
b
、i
c
，根据Clarke变换，分别得到三相电压和电流在两相静止坐标系下的电流分量i
α
、i
β
；其中，i
a
表示电流矢量在三相坐标系a轴的分量，i
b
表示电流矢量在三相坐标系b轴的分量，i
c
表示电流矢量在三相坐标系c轴的分量，i
α
表示电流矢量在α轴的分量，i
β
表示电流矢量在β轴的分量；步骤3：对步骤2得到的两相静止坐标系下的电流分量i
α
、i
β
进行Park变换，得到两相旋转坐标系下的电流分量i
d
、i
q
；其中，i
d
表示d轴电流分量，i
q
表示q轴电流分量；步骤4：根据永磁电机运动方程，令d轴电流参考值i
d*
＝0，转速误差和转速误差变化率作为两个状态变量，经过输出回授型滑模控制器运算，状态变量运动轨迹最终收敛至坐标原点；步骤5：采用积分箝位方法对带限幅环节的电流控制环进行抗饱和处理，提升电流环动态响应速度；步骤6：对电流环输出的状态变量进行Park反变换，得到两相静止坐标系下的电流分量，电流分量通过空间矢量脉宽调制，得到预期电压，从而令永磁电机转速达到预设值。2.如权利要求1所述的一种基于输出回授滑模控制和抗饱和PI的永磁电机控制方法，其特征在于：步骤4中所述的输出回授型滑模控制器的具体实现过程如下：假设永磁电机为表贴式，则L
d
＝L
q
，L
d
表示其d轴电感，L
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘景林，官睿智，陈颖康，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：