一种永磁同步电机自抗扰电流控制方法、系统和存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种永磁同步电机自抗扰电流控制方法、系统和存储介质，属于永磁电机扰动抑制领域,其中，所述方法包括：根据电流环存在的各种周期和非周期扰动，对电机进行数学建模，建立考虑扰动的永磁同步电机定子电压方程；利用带宽法设计扩张状态观测器，考虑到观测器的带宽受限，扩张状态观测器不能完全观测出电流环中的总扰动。因此，将谐振项加入积分滑模面，构成谐振滑模，利用其设计反馈控制律，对特定谐波和其它扰动进行抑制，提高系统抗干扰性能。本发明专利技术提高了电流的跟踪性能，进一步有效地降低了电机中的转矩和转速波动，增强控制系统的鲁棒性。制系统的鲁棒性。制系统的鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】
一种永磁同步电机自抗扰电流控制方法、系统和存储介质


[0001]本专利技术涉及永磁电机扰动抑制领域，具体涉及一种永磁同步电机自抗扰电流控制方法、系统和存储介质。

技术介绍

[0002]随着电力电子技术、稀土永磁材料以及电机制造工艺的日益成熟，永磁同步电机成为电机驱动系统中最普遍的交流电机，被广泛应用高性能直驱伺服应用场合。但电流环中存在死区效应、磁链谐波、参数变化和未知的扰动，如果采用传统的比例积分(PI)控制，不能对这些扰动做出快速的反应，会进一步影响电机的转速和电机控制精度。
[0003]而自抗扰控制技术因对电机数学模型依赖性小，并且能够利用扩张状态观测器实时观测扰动进行补偿得到广泛的应用。虽然扩张状态观测器的带宽越大，提高了观测精度和响应速度，但是会对噪声更敏感；因此，提出一种永磁同步电机自抗扰电流控制方法、系统和存储介质。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提出了一种永磁同步电机自抗扰电流控制方法在滑模面上加入谐振项，利用其设计反馈控制，一方面能够对特定的谐波进行抑制，另一方面能够对扰动估计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电机自抗扰电流控制方法，其特征在于，包括：基于电流环中扰动产生的总误差电压建立考虑扰动的永磁同步电机的定子电压方程；基于定子电压方程和带宽法构建自抗扰控制器中的扩张状态观测器，并通过扩张状态观测器确定电流环中的扰动估计值；在积分滑模面上加入谐振项构建谐振滑模反馈控制律，通过谐振滑模反馈控制律对扰动估计值进行补偿并确定自抗扰控制的输出电压。2.根据权利要求1所述的永磁同步电机自抗扰电流控制方法，其特征在于，电流环中的扰动包括磁链畸变、死区效应、电机参数变化和未建模的扰动，则等效的电流环的总误差电压表示为：式中，Δu
d,flux
、Δu
q,flux
为磁链畸变等效在电流环电压方程的误差电压；Δu
d,dead
、Δu
q,dead
为死区效应造成的误差电压；Δu
d,para
、Δu
q,para
为参数变化引起的误差电压；Δu
d,unkonwn
、Δu
q,unkonwn
为未知扰动产生的误差电压；Δu
d
、Δu
q
为电流环由于扰动产生的总误差电压。3.根据权利要求2所述的永磁同步电机自抗扰电流控制方法，其特征在于，考虑扰动的永磁同步电机定子电压方程表示为：式中,u
d
、u
q
、i
d
、i
q
分别为定子电压和电流的d、q轴的分量；ψ
f
为永磁体磁链；R为定子电阻，L
d
和L
q
分别为d、q轴电感，ω
e
为反电势的角频率。4.根据权利要求3所述的永磁同步电机自抗扰电流控制方法，其特征在于，基于定子电压方程和带宽法构建自抗扰控制器中的扩张状态观测器，包括以下步骤：令可得式中，b
d
＝1/L
d
、b
q
＝1/L
q
，基于龙伯格观测器的形式，则构造的扩张状态观测器可表示为：为：为：
式中，z1是电流i
d
和i
q
的估计值；z2是扰动f
d
和f
q
的估计值；L1和L2是观测器的增益矩阵参数，满足：式中，ω
d0
和ω
q0
表示d轴和q轴观测器的带宽。5.根据权利要求4所述的永磁同步电机自抗扰电流控制方法，其特征在于，在积分滑模面上加入谐振项构建谐振滑模反馈控制律，通过谐振滑模反馈控制律对扰动估计值进行补偿并确定自抗扰控制的输出电压，包括以下步骤：定义e
d
＝i
dr
‑
i
d
、e
q
＝i
qr
‑
i
q
为d、q轴的电流误差分量，其中i
dr
...

【专利技术属性】
技术研发人员：房淑华，孟景，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：