永磁同步电机滑模复合控制方法与流程

专利2025-04-09  8


本发明涉及永磁同步电机,具体涉及一种永磁同步电机滑模复合控制方法。


背景技术:

1、永磁同步电机是一种利用永磁体产生磁场与电流产生的磁场相互作用来实现机械能转换的电机,具有高效率、高功率密度、高控制精度等优点。永磁同步电机应用的环境复杂多变,因此电机内外部参数具有突出的时变性和随机性,造成传统数学模型构建的控制方法的控制效果不佳。近年来,国内外开始研发永磁同步电机的超局部模型的控制方法。该方法对于参数准确度的要求较低,但目前尚存在以下缺点:一是该控制方法中采用了传统的比例积分微分进行控制,在面对具有多个时变参数的高度复杂的永磁同步电机系统时,该方法难以提供令人满意的动态响应性能和鲁棒性能;二是目前永磁同步电机的超局部模型大多基于整数微分阶次构建,整数微分阶次限制了永磁同步电机超局部模型的灵活性,从而影响了依据该模型构建的控制方法的控制效果。


技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种永磁同步电机滑模复合控制方法,通过分数阶超局部模型构建滑模复合控制方法,提高电机动态响应性能及鲁棒性能。

2、为了实现上述目的,本发明采用的技术方案为:一种永磁同步电机滑模复合控制方法,包括以下步骤:

3、s1、构建永磁同步电机的分数阶超局部模型;

4、s2、基于s1中的分数阶超局部模型构建分数阶滑模面;

5、s3、基于s1中的分数阶超局部模型在前馈通道中构建分数阶非线性扩张状态观测器;

6、s4、通过s2中构建的分数阶滑模面在反馈通道中设计滑模控制器;

7、s5、结合s3中的分数阶非线性扩张状态观测器和s4中的滑模控制器构建永磁同步电机滑模复合控制方法。

8、本发明主要是通过构建永磁同步电机的分数阶超局部模型获得分数阶滑模面和分数阶非线性扩张状态观测器,最终结合滑模面在反馈通道中设计的滑模控制器和非线性扩张状态观测器构建出永磁同步电机滑模复合控制方法,本发明将传统控制方法中的整数微分阶次变为分数阶微分阶次,拓宽了模型的适用范围,并提高电机动态响应性能及鲁棒性能。



技术特征:

1.一种永磁同步电机滑模复合控制方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的永磁同步电机滑模复合控制方法,其特征在于:

3.根据权利要求2所述的永磁同步电机滑模复合控制方法,其特征在于:s3中,分数阶非线性扩张状态观测器(4)的非线性函数为:


技术总结
本发明提出了一种永磁同步电机滑模复合控制方法,包括:S1、构建永磁同步电机的分数阶超局部模型;S2、构建分数阶滑模面;S3、在前馈通道中构建分数阶非线性扩张状态观测器;S4、在反馈通道中设计滑模控制器;S5、结合非线性扩张状态观测器和滑模控制器构建永磁同步电机滑模复合控制方法。本发明将传统控制方法中的整数微分阶次变为分数阶微分阶次,拓宽了模型的适用范围,并提高电机动态响应性能及鲁棒性能。

技术研发人员:王海荣,高鹏,谢剑才,孙先如,崔平
受保护的技术使用者:金隆铜业有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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