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一种基于自适应扰动补偿的永磁同步电机低抖振终端滑模控制方法技术

技术编号:46587128 阅读:1 留言:0更新日期:2025-10-10 21:23
本发明专利技术涉及永磁同步电机技术领域,具体公开了一种基于自适应扰动补偿的永磁同步电机低抖振终端滑模控制方法,包括以下步骤:S01:重新定义电机转动惯量数学模型;S02:基于非线性系统表示改进传统的非奇异快速终端滑模面,构造新型动态增益非奇异快速终端滑模面;S03:对新型动态增益非奇异快速终端滑模面求导,将求导函数与非线性系统表示结合得等效控制律ieq;S04:采用指数趋近律isw作为改滑模控制器的切换控制律,根据等效控制原理结合等效控制律ieq和指数趋近律isw得新型异快速终端滑模控制器模型,本发明专利技术的目的是提升永磁同步电机伺服控制时位置指令的跟踪响应速度。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及永磁同步电机,具体公开了一种基于自适应扰动补偿的永磁同步电机低抖振终端滑模控制方法


技术介绍

1、永磁同步电机(permanent magnet synchronous machine),简称“pmsm”,是一种通过电磁感应原理进行工作的电机。

2、永磁同步电动机由定子、转子和端盖等部件构成。其以永磁体提供励磁,使电动机结构较为简单,降低了加工和装配费用,且省去了容易出问题的集电环和电刷,提高了电动机运行的可靠性;又因无需励磁电流,没有励磁损耗,提高了电动机的效率和功率密度。

3、永磁同步电机被广泛应用于工业机器人、数控机床等领域。由永磁同步电机构成的高精度伺服控制系统属于非线性且强耦合系统,传统比例-积分-微分控制器的控制精度通常受限。由于滑模控制具有结构简单、动态响应快、鲁棒性强等优点,已得到广泛应用;

4、滑模控制分为趋近阶段和滑动阶段,趋近律控制趋近速度。传统滑模控制具有不连续的开关特性将会引起系统抖振,本质是由系统轨迹对滑模面的趋近过程不理想导致。为了减小控制过程的抖振问题,通常改进趋近律以改善系统本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于自适应扰动补偿的永磁同步电机低抖振终端滑模控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于自适应扰动补偿的永磁同步电机低抖振终端滑模控制方法,其特征在于,所述电机转动惯量数学模型为其中:J为电机转动惯量;B为摩擦系数;Pn为极对数;ψf为永磁体磁链;ω为角速度;iq为q轴电流;TL为负载转矩;d为扰动,构造系统状态变量x1为位置参考指令θ*和实际值θ的跟踪误差,x1=θ*-θ;系统状态变量x2为跟踪误差的导数,重新定义电机转动惯量数学模型后,其非线性系统表示为:

3.根据权利要求2所述的一种基于自适应扰动补偿的永磁同步电机低抖振终...

【技术特征摘要】

1.一种基于自适应扰动补偿的永磁同步电机低抖振终端滑模控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于自适应扰动补偿的永磁同步电机低抖振终端滑模控制方法,其特征在于,所述电机转动惯量数学模型为其中:j为电机转动惯量;b为摩擦系数;pn为极对数;ψf为永磁体磁链;ω为角速度;iq为q轴电流;tl为负载转矩;d为扰动,构造系统状态变量x1为位置参考指令θ*和实际值θ的跟踪误差,x1=θ*-θ;系统状态变量x2为跟踪误差的导数,重新定义电机转动惯量数学模型后,其非线性系统表示为:

3.根据权利要求2所述的一种基于自适应扰动补偿的永磁同步电机低抖振终端滑模控制方法,其特征在于,所述新型动态增益非奇异快速终端滑模面的函数表达式为:

4.根据权利要求3所述的一种基于自适应扰动补偿的永磁同步电机低抖振终端滑模控制方法,其特征在于,当s=0时,状态变量x2为:当系统状态远离平衡点时,误差的收敛速度由决定;当系统状态贴近滑模面并向平衡点收敛时,收敛速度由-tanh(λx1)决定,引入与系统状态相关的动态增益函数在误差较大时加快收敛速度。

5.根据权利要求4所述的一种基于自适应扰动补偿的永磁同步电机低抖振终端滑模控制方法,其特征在于,在步骤s03中,求导函数为:

6.根据权利要求5所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员:高剑刘锟王毅何智翔赵玉峰吴治东程自然
申请(专利权)人:湖南大学
类型:发明
国别省市:

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