【技术实现步骤摘要】
一种基于GPI观测器的永磁同步电机分数阶滑模控制方法
本专利技术设计电机调速控制
，主要涉及一种基于GPI观测器的永磁同步电机分数阶滑模控制方法。
技术介绍
永磁同步电机具有可靠性高、机械强度高、结构简单且重量轻等优点，因而广泛应用于工业、航天、军事等领域，但同时也对电机控制性能提出了更高的要求。作为一个多变量、强耦合的非线性系统，永磁同步电机的控制性能很容易受到系统本身参数变化和外部扰动影响。为提高永磁同步电机性能，各国学者在永磁同步电机控制策略上进行了广泛研究。针对上述问题，各种算法被提出用以永磁同步电机的控制系统中，如滑模变结构控制、模糊控制、自适应控制等，大大提高了永磁同步电机的性能。其中，滑模变结构控制因其良好的鲁棒性和控制性能，被广泛应用于带有扰动的非线性系统中。但是由于其具有的抖震现象的缺点，以及实际工程应用中存在的参数摄动、负载扰动的不确定性，大大影响了滑模在实际应用中的表现。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出了一种基于GPI观测器的永磁同步电机分数阶滑模控制方法，该方...
【技术保护点】
1.一种基于GPI观测器的永磁同步电机分数阶滑模控制方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1：根据i
【技术特征摘要】
1.一种基于GPI观测器的永磁同步电机分数阶滑模控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：根据id＝0控制策略下表贴式永磁同步电机的动态数学模型及其运动学方程，构造滑模面，选取适当的趋近律，给出分数阶滑模控制器的结构模型；
步骤2：采用分数阶切换流形，根据滑模控制逼近条件和滑模存在条件，设计控制器的增益限定范围；
步骤3：根据相角裕度准则、穿越频率准则、增益变化鲁棒性准则，对控制器参数kp、kd、α进行理想状态下的整定；
步骤4：利用三阶GPI观测器对扰动转矩进行估计，根据设计的控制律，将观测值作为前馈补偿送入闭环，构成新的双闭环控制系统。
2.根据权利要求1所述的一种基于GPI观测器的永磁同步电机分数阶滑模控制方法，其特征在于，步骤1中，根据id＝0控制策略下永磁同步电机数学模型以及运动学方程：
式中，R为定子电阻，TL为负载转矩，J为转动惯量，ω为电机机械角速度，B为摩擦系数，LS为定子电感，为电机的磁链，Pn为电机的极对数，Uq为电机在q轴上的电压分量，iq为电机定子电流在q轴上的电流分量；
定义如下分数阶滑模面：
S＝kpe(t)+kd0Dt-αe(t)
式中，kp、kd为滑模面增益，0Dt-α为分数阶微积分算子，0和t分别表示微积分的下限和上限，α表示分数阶微积分的阶次；e(t)＝ωr-ω为速度误差，ωr为期望转速；
结合指数趋近律可设计分数阶滑模控制律为：
式中，ε为滑模开关增益，q为趋近增益，S为分数阶滑模面。
3.根据权利要求1所述的一种基于GPI观测器的永磁同步电机分数阶滑模控制方法，其特征在于，步骤2中，根据滑模控制逼近条件确定滑模增益ε应满足的条件ε＞kpψ，kp为滑模面增益，该条件可保证系统能由任意初始状态在有限时间内到达切换面，式中ψ为系统集总扰动δ(t)满足的条件|δ(t)|≤ψ(ψ∈R+)。
4.根据权利要求1所述的一种基于GPI观测...
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