一种基于动态终端滑模变结构的永磁容错电机暂态控制方法技术

技术编号:8536242 阅读:162 留言:0更新日期:2013-04-04 20:52
本发明专利技术公开了基于动态终端滑模变结构的永磁容错电机暂态控制方法,包括以下步骤:(1)将给定转速x2d、实际转速x2和转子位置x1输入到滑模控制器;(2)采用已设计好的控制律算法对输入信号进行计算得到DTSMC控制律u;(3)将转子位置信号θ(x1)和滑模控制律u输入到电机的矢量控制模块可以得到期望的永磁容错电机六相定子电流;(4)检测到的SPPMFTM六相定子实际电流与期望的六相定子电流的差值作为滞环控制器的输入信号就得到了用于驱动逆变电路的PWM信号;(5)PWM信号驱动逆变电路,逆变电路形成六相交流电作用于SPPMFTM。本发明专利技术是基于DTSMC的SPPMFTM暂态控制策略,它能有效针对SPPMFTM的暂态过程进行控制,达到平稳过渡的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是。
技术介绍
电力作动系统是多电飞机、全电飞机是下一代战机的关键技术之一,它广泛的应用于飞机的操纵、环控、机轮刹车、燃油等影响飞行安全的关键系统,所以要求其具有高可靠性和高容错性此外,不同的系统对电力作动系统还有其他的要求,如操纵系统还要求电力作动系统(主要指电机)具有较大的调速范围、快速起动制动和较强的抗干扰能力等。其性能的好坏直接影响着飞机的安全。目前,驱动电机及其驱动控制电路的容错结构设计已成为实现具有高可靠性的多电飞机、全电飞机电力作动系统的关键。对于容错电机,国内外学者已经进行了较为深入的研究,尤其是六相永磁容错电机(SPPMFTM),由于其相数冗余和良好的故障隔离能力成为驱动电机的首选。但这些研究目前主要集中在电机的稳态运行及其故障后进行故障隔离并可继续运行,而对作动电机暂态过程研究甚少,虽然其持续的时间很短,但对电机的运行却是至关重要的,特别是在运行性能要求很高的战斗机电力作动系统中,处理不好会引起较大的转速变化、转矩脉动和机械振动,而作动系统的脉动对飞机的操控影响很大,直接关系到飞机的飞行安全。电机从一种运行状态到另一种运行状态过程就叫电机的暂态过程。与电机相联的任何参量发生突变都会引起电机的暂态过渡过程。虽然其持续的时间很短,但对电机的运行却是至关重要的,特别是在运行性能要求很高的战斗机电力作动系统中,处理不好会引起较大的转速变化、转矩脉动和机械振动,从而影响整个系统的运行性能,甚至还会引起整个系统故障,造成严重的后果。目前对SPPMFTM暂态过程研究甚少,鲜有文献涉及电机这一暂态过程研究,对SPPMFTM的研究主要集中在电机的稳态运行及其故障后进行故障隔离并可继续运行,无法保证作动电机暂态过程的平稳过渡。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供。本专利技术的技术方案如下基于动态终端滑模变结构的永磁容错电机暂态控制方法,包括以下步骤(I)将给定转速X2d、实际转速X2和转子位置X1输入到滑模控制器;(2)滑模控制器采用已设计好的控制律算法对输入信号进行计算得到DTSMC控制律u 设计DTSMC使系统的状态X = [X1 X2It在有限的时间内实现对期望(给定状态)状态Xd = [Xid X2d] T的跟踪;定义控制系统的跟踪误差向量为E = X-Xd = Le1 e2]T,^2=^,则终端切换函数为 s(X, t) = cE-ff (t);其中 c = [C1 c2]为矩阵,C!、C2 为正常数,且 C2 = I ;ff(t) = cP (t),P(t)为满足某一假设的矩阵;定义DTSMC滑模面σ(Χ, ) = s(X,t) + Zs(Xj)令‘本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种基于动态终端滑模变结构的永磁容错电机暂态控制方法,其特征在于,包括以下步骤:?(1)将给定转速x2d、实际转速x2和转子位置x1输入到滑模控制器;?(2)滑模控制器对输入信号进行计算得到DTSMC控制律u:?设计DTSMC使系统的状态X=[x1?x2]T在有限的时间内实现对期望(给定状态)状态Xd=[x1d?x2d]T的跟踪;?定义控制系统的跟踪误差向量为E=X?Xd=[e1?e2]T,且则终端切换函数为s(X,t)=cE?W(t);其中c=[c1?c2]为矩阵,c1、c2为正常数,且c2=1;?W(t)=cP(t),P(t)为满足某一假设的矩阵;?定义DTSMC滑模面:?令:?则:则DTSMC控制律为:?其中λ、η为大于零的正常数,σ(X,t)将在有限时间T趋近于零;?由假设知s(X,0)=cE(0)?W(0)=0,即系统的初始状态已经在滑模面上,消除了滑模的到达阶段,确保闭环系统的全局鲁棒性和稳定性;?(3)将转子位置信号x1和DTSMC控制律输入到电机的矢量控制模块可以得到期望的永磁容错电机六相定子电流;六相电流的算法在正常时和一相故障(以A相为例)时矢量控制的算法分别为:?(4)检测到的SPPMFTM六相定子实际电流与期望的六相定子电流的差值作为滞环控制器的输入信号就得到了用于驱动逆变电路的PWM信号;?(5)PWM信号驱动逆变电路,逆变电路形成六相交流电作用于SPPMFTM。?dest_path_FSB00001013384100011.tif,dest_path_FSB00001013384100012.tif,dest_path_FSB00001013384100013.tif,dest_path_FSB00001013384100014.tif,dest_path_FSB00001013384100015.tif,dest_path_FSB00001013384100021.tif...

【技术特征摘要】
1.一种基于动态终端滑模变结构的永磁容错电机暂态控制方法,其特征在于,包括以下步骤 (1)将给定转速X2d、实际转速X2和转子位置X1输入到滑模控制器; (2)滑模控制器对输入信号进行计算得到DTSMC控制律u 设计DTSMC使系统的状态X = [X1 x2]T在有限的时间内实现对期望(给定状态)状态Xd = [Xld X2Jt 的跟踪; ...

【专利技术属性】
技术研发人员:雷晓犇韩建定陈卓熊攀
申请(专利权)人:空军工程大学
类型:发明
国别省市:

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