基于自适应增益超螺旋滑模控制的永磁电机无源控制方法技术

技术编号:40836223 阅读:28 留言:0更新日期:2024-04-01 15:01
本发明专利技术公开基于自适应增益超螺旋滑模控制的永磁电机无源控制方法,在超螺旋算法中引入自适应律来切换增益大小使得超螺旋滑模控制中的增益随扰动变化而变化,构成速度环控制器。在速度跟踪回路中利用扰动观测器来估算集总扰动并前馈到速度控制器进一步提高系统鲁棒性,控制器无需知道不确定性扰动边界就能实现准确调速控制,避免扰动边界估计不准确引起不必要抖振。根据数学模型选取状态输入输出变量,将永磁同步电机电能与机械能总和作为系统哈密顿函数,推演出同步电机PCHD数学模型,利用互联、阻尼配置方法取得反馈控制率从而设计电流环无源控制器。将速度控制器、扰动观测器及电流控制器加入到永磁同步电机调速控制系统中实现对电机的调速控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于永磁同步电机调速控制,具体的说是基于自适应增益超螺旋滑模控制的永磁电机无源控制方法


技术介绍

1、目前,随着稀土永磁材料和电力功率器件的发展,永磁同步电机以其高转矩、高转动惯量比和高能量密度得到广泛关注。但是,对于永磁同步电机一个存在诸多耦合变量的非线性系统,并且永磁同步电机的控制精度会受到诸多外部因素干扰,如负载的突增突减、系统参数变化等。永磁同步电机作为一个多变量,非线性,强耦合的系统,在实际工程应用中所处环境较为复杂,且常存在干扰,如参数摄动、负载扰动等不确定性因素,如果不能很好的处理这些非线性不确定性因素,将会给永磁同步电机的伺服系统造成严重的危害。

2、针对上述问题,永磁同步电机实际应用的工业控制领域,一些算法也不断地被引用进来,如神经网络、模糊控制、自适应控制、无源控制、滑模变结构控制等,这些算法大幅提高了永磁同步电机的性能。且在这些算法中,滑模变结构控制以其极强的鲁棒性和快速的动态响应,被广泛应用在存在扰动的非线性系统中。以及无源控制是一种基于全局稳定的能量控制方法,因此这种控制策略对系统的外部干扰,参数变化有很强本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于自适应增益超螺旋滑模控制的永磁电机无源控制方法,其特征在于:在超螺旋滑模控制算法的基础上引入自适应增益控制率,将其设计为永磁同步电机双闭环控制系统中的自适应超螺旋滑模速度控制器,利用扰动观测器估算的总扰动前馈到速度控制器中进一步提高系统鲁棒性,从而实现永磁同步电机的高精度位置控制。

2.根据权利要求1所述的基于自适应增益超螺旋滑模控制的永磁电机无源控制方法,其特征在于:同时根据能量平衡原理,在端口受控耗散哈密顿的基础上,利用互联、阻尼配置的方法获得反馈控制率从而设计了双闭环控制系统中的电流无源控制器。

3.根据权利要求1所述的基于自适应增益超螺旋滑模控制的...

【技术特征摘要】

1.基于自适应增益超螺旋滑模控制的永磁电机无源控制方法,其特征在于:在超螺旋滑模控制算法的基础上引入自适应增益控制率,将其设计为永磁同步电机双闭环控制系统中的自适应超螺旋滑模速度控制器,利用扰动观测器估算的总扰动前馈到速度控制器中进一步提高系统鲁棒性,从而实现永磁同步电机的高精度位置控制。

2.根据权利要求1所述的基于自适应增益超螺旋滑模控制的永磁电机无源控制方法,其特征在于:同时根据能量平衡原理,在端口受控耗散哈密顿的基础上,利用互联、阻尼配置的方法获得反馈控制率从而设计了双闭环控制系统中的电流无源控制器。

3.根据权利要求1所述的基于自适应增益超螺旋滑模控制的永磁电机无源控制方法,其特征在于:具体步骤为:

4.根据权利要求3所述的基于自适应增益超螺旋滑模控制的永磁电机无源控制方法,其特征在于:还包括步骤3:在永磁同步电机d-q轴同步旋转坐标系下的数学模型设计电流无源控制器,具体为:

5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:范波胡庆炜孙力帆许惠姜辰龙张逸帆黄国幸
申请(专利权)人:河南科技大学
类型:发明
国别省市:

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