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一种基于增广观测器的永磁同步电机自适应滑模控制方法技术

技术编号:38204598 阅读:31 留言:0更新日期:2023-07-21 16:50
本发明专利技术公开了一种基于增广观测器的永磁同步电机自适应滑模控制方法,属于永磁同步电机控制领域。首先构造永磁同步电机的数学模型,接着定义电机控制系统的状态变量,然后再为速度环设计自适应滑模控制器,最后设计增广观测器观测电机实际转速与系统干扰,并将观测值前馈到自适应滑模控制器中,得到复合控制器。本发明专利技术所提出的控制器的优点是采用自适应律来调节滑模控制器增益的大小,避免了因控制器增益选取过大而导致的系统抖振问题;设计的增广观测器能直接获取电机实际转速信息,有效抑制传统电机转速计算过程引起的噪声;利用增广观测器对系统干扰进行实时观测,能更进一步的减小系统抖振,使系统有更好的抗干扰能力。使系统有更好的抗干扰能力。使系统有更好的抗干扰能力。

【技术实现步骤摘要】
一种基于增广观测器的永磁同步电机自适应滑模控制方法


[0001]本专利技术属于电机调速控制
,特别涉及一种基于增广观测器的永磁同步电机自适应滑模控制方法。

技术介绍

[0002]随着稀土永磁材料制造工艺的提高,永磁同步电机的发展得到大幅提高,使其具有效率高、体积小和结构简单等特点。但是,永磁同步电机调速系统中包含了诸多变量,各个变量之间不仅有复杂的电磁关系,还有着其它强耦合关系。此外,实际工程应用中的工作环境较为复杂,如果不能很好的处理这些不确定因素,将会对永磁同步电机的运行造成严重影响。因此在一些精度要求高的场合,对控制算法提出了更高的要求。
[0003]滑模变结构控制以其对不确定性和外部干扰具有鲁棒性强、动态响应快等特点,被广泛应用到各种非线性系统中。但在实际应用中,开关器件的切换频率无法达到无限快,在滑模面切换过程中会产生抖振现象,这在一定程度上制约了滑模控制在工程中的应用。此外,通过编码器或者位置传感器获得电机实际转速的传统计算方法往往会里带来噪声,需要在滑模控制器设计的基础上考虑噪声抑制的问题,以期提高永磁同步电机的动态本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于增广观测器的永磁同步电机自适应滑模控制方法,其特征在于,包括以下几个步骤:步骤一,构建永磁同步电机的数学模型,定义永磁同步电机的状态变量,设计基于滑模算法的控制器;步骤二,针对于上述控制器,提出一种自适应增益调节方法,得到基于自适应滑模算法的控制器;步骤三,针对上述自适应滑模控制器,对其自适应控制增益进行限幅;步骤四,设计增广观测器,对电机实际转速与系统干扰同时进行观测;步骤五,将电机实际转速与干扰的观测值前馈到自适应滑模控制器中,得到复合控制器。2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述步骤一中,永磁同步电机的数学模型为:其中,Ω
m
为电机转速,B为摩擦系数,J为转动惯量,T
e
为电磁转矩,T
L
为负载转矩,T
e*
为给定转矩,为常数,为系统干扰;令永磁同步电机系统的速度跟踪误差Ω
e
为Ω
e
=Ω
r

Ω
m
,其中Ω
r
为电机给定转速;根据定义的状态变量,构造滑模面s为s=∫Ω
e
dt+β|Ω
e
|
α
sign(Ω
e
)其中,参数β>0且1<α<2;滑模控制器设计为其中,k为滑模控制器增益。3.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述步骤二中,设计自适应滑模增益其结构为其结构为其中,τ为正常数,t为时间,为跟踪误差Ω
e
首次收敛到区间内的时<...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘陆后乾康丁世宏葛群辉
申请(专利权)人:江苏大学
类型:发明
国别省市:

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