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【技术实现步骤摘要】
本专利技术实施例涉及永磁同步电机的控制,尤其涉及一种永磁同步电机低速抗扰动控制方法、设备及存储介质。
技术介绍
1、永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,pmsm)作为高精度伺服系统的重要组成部分之一,具有功率密度高、体积小、动态性能好等优点。在国防、航空航天等高精尖应用领域中,需要伺服电机平稳地运行在低速(50r/min以下)甚至超低速(1r/min甚至0.1r/min以下)而不出现抖动、爬行等现象。但在低速运行的过程中,又极容易受到各种因素的扰动,受到的转矩扰动会引起明显的速度波动,从而导致电机抖动,影响低速的平稳性,进而降低电机的低速控制性能。
2、目前,转矩上的扰动一般有两类抑制方法:一是从电机的本体设计上进行优化,二是从电机的控制策略上进行优化。电机本体设计上的优化目前受到制作工艺等原因,只是在理论和仿真实验上得到验证,而实际生产测试中迟迟未利用,所以从电机的控制策略上进行优化并将其抑制是十分有必要的。
3、近些年,线性自抗扰控制器(linear active disturbance rejectioncontroller,ladrc)因其较强的扰动抑制能力、优秀的鲁棒性能和更为方便的参数整定,且不需要精确的系统模型的设计过程,在永磁同步电机的控制中受到越来越多的关注与应用,但在现有的基于ladrc的pmsm低速抗扰动控制的研究中,对扰动的抑制效果是有限的。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供了一种
2、第一方面,本专利技术实施例提供了一种永磁同步电机低速抗扰动控制方法,包括:
3、基于常规线性扩张状态观测器、摩擦模型以及准谐振控制器构建新型线性扩张状态观测器,并基于比例模块以及所述新型线性扩张状态观测器构建速度环的线性自抗扰控制器;
4、通过所述线性自抗扰控制器中的所述比例模块确定q轴的电流初步控制变量;
5、获取所述新型线性扩张状态观测器观测的直流转矩扰动、摩擦转矩扰动以及周期性谐波扰动,并基于所述直流转矩扰动、摩擦转矩扰动以及所述周期性谐波扰动确定观测到的总系统扰动;其中,所述直流转矩扰动由所述常规线性扩张状态观测器输出,所述摩擦转矩扰动由摩擦模型输出,所述周期性谐波扰动由所述准谐振控制器输出;
6、将所述总系统扰动补偿至所述电流初步控制变量中,得到抗扰动控制后q轴的电流控制变量,将所述电流控制变量输入至电流环以对永磁同步电机进行抗扰动控制。
7、第二方面,本专利技术实施例提供了一种电子设备,所述电子设备包括:
8、至少一个处理器;以及
9、与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
10、所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序,所述计算机程序被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行本专利技术实施例提供的方法。
11、第三方面,本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使处理器执行时实现本专利技术实施例提供的方法。
12、本专利技术实施例的技术方案,通过常规线性扩张状态观测器、摩擦模型以及准谐振控制器构建新型线性扩张状态观测器,通过新型线性扩张状态观测器以及比例模块构建线性自抗扰控制器,通过摩擦模型输出的摩擦转矩扰动、准谐振控制器输出的周期性谐波扰动以及常规线性扩张状态观测器输出的直流转矩扰动确定永磁同步电机的总系统扰动,并将总系统扰动补偿到q轴的电流初步变量中,得到抗抑制后q轴的电流控制变量,将该电流控制变量输入到电流环以对永磁同步电机进行抗扰动控制;即同时采用摩擦模型和准谐振控制器对线性自抗扰控制器进行优化,从而得到摩擦转矩扰动和周期性谐波扰动,并增加到对电流初步电量的补偿中,可以同时有效抑制摩擦转矩扰动以及周期性谐波扰动,可以解决转速过零时摩擦转矩瞬变的问题,可以进一步提高永磁同步电机在低速运行下的运行平稳度以及控制精度。
13、应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本专利技术的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本专利技术的范围。本专利技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
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1.一种永磁同步电机低速抗扰动控制方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于常规线性扩张状态观测器、摩擦模型以及准谐振控制器构建新型线性扩张状态观测器,包括:
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,将所述总系统扰动补偿至所述电流初步控制变量中,得到抗扰动控制后q轴的电流控制变量,包括::
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,线性扩张状态观测器为二阶线性扩张状态观测器,所述直流转矩扰动基于如下公式确定:
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述周期性谐波扰动基于如下公式确定:
6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述摩擦模型为Stribeck模型,所述摩擦模型的表达式为:
7.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述摩擦力矩扰动基于如下公式确定:
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述通过所述线性自抗扰控制器中的所述比例模块确定q轴的电流初步控制变量,包括:
9.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:
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...【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电机低速抗扰动控制方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于常规线性扩张状态观测器、摩擦模型以及准谐振控制器构建新型线性扩张状态观测器,包括:
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,将所述总系统扰动补偿至所述电流初步控制变量中,得到抗扰动控制后q轴的电流控制变量,包括::
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,线性扩张状态观测器为二阶线性扩张状态观测器,所述直流转矩扰动基于如下公式确定:
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述周期性谐波扰动基于如下公式确...
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