圆筒型永磁直线同步电机复合滑模速度控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了圆筒型永磁直线同步电机复合滑模速度控制方法及系统，属于电机控制技术领域。在指数趋近律的基础上引入终端吸引子，提出了一种新的滑模趋近律。基于该趋近律，建立了圆筒型永磁直线同步电机滑模速度控制器，不仅可以加快系统状态的收敛速度，还可以有效地抑制抖振现象。同时设计了一种扩展滑模扰动观测器，用于估计系统集总扰动，并为速度控制器提供前馈补偿，形成一种复合滑模速度控制策略。圆筒型永磁直线同步电机采用基于趋近律和扩展滑模扰动观测器的复合滑模速度控制和电流PI控制的双闭环控制策略。本方法提高了系统的动态响应速度，增强了系统的抗干扰能力和鲁棒性，提升了电机在复杂工作环境下的运行性能和可靠性。和可靠性。和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
圆筒型永磁直线同步电机复合滑模速度控制方法及系统


[0001]本专利技术属于电机控制
，更具体地，涉及圆筒型永磁直线同步电机复合滑模速度控制方法及系统。

技术介绍

[0002]圆筒型永磁直线同步电机具有推力密度高、高效率高、控制简单等优点，在车辆悬架系统、游浮梁式抽油机系统等领域具有广阔的应用前景。但是在复杂工作环境下，多变量、非线性、强耦合、以及变参数等特点增加了圆筒型永磁直线同步电机高可靠性、高性能控制的难度。PI控制策略具有结构简单、适用性强等优点，广泛应用于各种工业领域。然而，PI控制高度依赖于系统模型，当系统的参数发生变化或受到外部因素影响时，PI控制效果将会变得很差。为此，国内外学者提出了预测控制、模糊控制、神经网络控制、滑模控制等非线性控制方法。
[0003]其中，滑模控制具有对模型精度要求不高、对内部参数变化和外部扰动具有强鲁棒性等优点，被广泛应用于电机控制领域。但是，由于时间和空间的滞后，滑模控制不可避免地存在抖振问题。抖振现象会使系统中出现高频动态分量，会恶化系统控制效果。为了解决滑模控制中的抖振问题，许多改进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种圆筒型永磁直线同步电机复合滑模速度控制方法，其特征在于，包括以下步骤：基于采集的圆筒型永磁直线同步电机的动子位置角θ对三相电流进行坐标变换，得到d、q轴等效电流i
d
和i
q
；根据动子实际速度v和q轴等效电流i
q
估计集总扰动，将集总扰动作为滑模速度的前馈补偿值，基于趋近律控制圆筒型永磁直线同步电机的滑模速度控制，输出q轴电流指令值；所述趋近律包括指数项和终端吸引项；基于所述d、q轴等效电流i
d
和i
q
以及d、q轴电流指令值i
d*
和i
q*
，进行电流内环控制，从而实现基于趋近律和扰动观测的圆筒型永磁直线同步电机复合滑模速度控制。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述趋近律用公式表示为：其中，k1、k2、ε、a、b、p、q为控制参数，k1>0、k2>0、0<ε<1、a>0、b>0、p>q>0且p和q均为奇数；x1为动子实际速度v和动子指令速度v
*
的误差；s为指数项；s
q/p
为终端吸引项。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，q轴电流指令值用公式表示为：其中，a
n
＝3πψ
f
/2mτ，ψ
f
为永磁体磁链，τ为永磁体极距，m为动子质量，为集总扰动估计值，v
*
为动子指令速度，x1为动子实际速度v和动子指令速度v
*
的误差，x2为x1的一阶导数，c为滑模增益系数，且c>0。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，集总扰动估计值为：其中，g为增益系数，η为切换增益系数，且g>0，η>0，e
v
为动子速度观测误差。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，d轴电流指令值i
...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐伟，王安勇，廖凯举，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：