【技术实现步骤摘要】
用于永磁同步直线电机的自适应滑膜扰动观测器设计方法
[0001]本专利技术涉及电机观测控制领域，更具体地，涉及一种用于永磁同步直线电机的自适应滑膜扰动观测器设计方法。
技术介绍
[0002]随着对高速/高精度直线运动系统的需求，PMLSM(Permanent magnet linear synchronous motor,永磁同步直线电机)已在众多工业场景中得到应用，如及半导体制造、数控机床等。在实际PMLSM控制系统中，电流控制的性能表现是决定控制系统性能的关键因素。因此，为实现高精度位置定位及高动态电流响应性能，众多电流控制方法得以被提出。其中，滞环控制、PI(proportional
‑
integral，比例
‑
积分)控制及预测控制是被应用最广泛的几种控制方法。
[0003]滞环控制，又称bang
‑
bang控制，具有算法简单易实现，跟踪误差小、电流响应快、鲁棒性强等优点。然而，该方法也存在一些明显的问题，如电流纹波大、开关频率可变等，且这些问题在实际应用中...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于永磁同步直线电机的自适应滑膜扰动观测器设计方法，其特征在于，包括：基于电机参数失配和部分未建模动力学引起的扰动，构建PMLSM的电气子系统动力学模型；根据PMLSM的电气子系统动力学模型，对动态集总扰动进行表示；对所述动态集总扰动进行分析，得出分析结论；基于分析结论，设计自适应滑膜扰动观测器，设计所述自适应滑膜扰动观测器的滑膜参数，并基于指数趋近律设计其滑膜控制函数。2.根据权利要求1所述的自适应滑膜扰动观测器设计方法，其特征在于，所述PMLSM的电气子系统动力学模型表示为：其中，u
d
/u
q
和i
d
/i
q
分别为d/q轴定子电压及电流，R
s
和L
s
分别为绕组电阻及定子电感，ψ
f
为永磁磁链，ω
e
＝πv/τ为电角速度,其中v为动子线速度，τ为极距。下角标“o”表示参数标称值，f
d
,f
q
表示由于参数失配和未建模动力学引起的集总扰动，可通过下式计算：其中，R
s
＝R
so
+ΔR
s
,L
s
＝L
so
+ΔL
s
,ψ
f
＝ψ
fo
+Δψ
f
，ε
d
/ε
q
分别为d/q轴集总未建模动力学。3.根据权利要求2所述的自适应滑膜扰动观测器设计方法，其特征在于，考虑到实际数字控制系统中逆变器的零阶保持特性，所述PMLSM的电气子系统动力学模型可改写为离散形式：其中，T
s
为离散采样周期，k为离散采样时刻；根据式，电流方程可用如下矩阵形式表示：I(k+1)＝G0I(k)+H0[U(k)
‑
Φ(k)
‑
D(k)]；
ꢀꢀꢀꢀ
(4)其中：
I(k)＝[i
d
(k) i
q
(k)]
T
,U(k)＝[u
d
(k) u
q
(k)]
T
Φ(k)＝[0 πv(k)ψ
fo
/τ]
T
,D(k)＝[f
d
(k) f
q
(k)]
T
,,4.根据权利要求3所述的自适应滑膜扰动观测器设计方法，其特征在于，所述根据PMLSM的电气子系统动力学模型，对动态集总扰动进行表示，包括：根据公式(4)，通过k时刻的已知状态以指令电流，预测计算(k+1)时刻的电流：其中，上标“^”和“*”分别代表估计值和指令值；(k+1)时刻的电压指令可计算为：集总扰动依赖于电机参数失配及系统状态，在忽略未建模动力学(ε
d
/ε
q
)时，动态集总扰动可由式(7)计算：
5.根据权利要求4所述的自适应滑膜扰动观测器设计方法，其特征在于，对所述动态集总扰动进行分析，得出分析结论，包括：作出如下两个假设：假设1：假设2：电机参数的失配是缓变的，甚至是时不变的；基于假设1，得到结论：i
d
≈0,d(i
d
)/dt≈0,d2(i
d
)/dt2≈0。根据假设2，可以推出d(ΔR
s
)/dt≈0,d(ΔL
s<...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋宝，钟靖龙，陈天航，唐小琦，周向东，杨承博，李虎，余文韬，吉文博，张泽之，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。