[发明专利]一种永磁同步电动机滑模控制的消抖方法

权利要求书

1.一种永磁同步电动机滑模控制的消抖方法，其特征在于步骤如下：

步骤1建立永磁同步电机的非线性模型：

其中：k_i(1≤i≤10)为电动机系数：且k₁＝p(L_d-L_q)/J，k₂＝pΦ_f/J，k₃＝-f_v/J，k₄＝-R_s/L_d，k₅＝pL_q/L_d，k₆＝1/L_d，k₇＝-pΦ_f/L_q，k₈＝-pL_d/L_q，k₉＝-R_s/L_q，k₁₀＝1/L_q；p为电机极对数，L_d，L_q分别为直轴电感和交轴电感，Φ_f为磁通，J为转动惯量，f_v为粘滞摩擦系数，R_s为定子电阻；x＝[x₁，x₂，x₃]^T＝[ω，i_d，i_q]^T为电机状态变量，ω为电机速度，i_d为直轴电流，i_q为交轴电流；u＝[u₁，u₂]^T＝[u_d，u_q]^T为控制输入信号；

步骤2设计无抖颤高阶滑模控制模型：

控制直轴电流的一阶滑模控制模型：w₁＝-α₁sgn(s₁)

控制电机转速的二阶滑模控制模型：

其中：α₁、α₂为调节正常数，取值范围0～9999但不为零；s₁＝h₁(x)＝x₂-x_2ref，x_2ref为直轴电流目标电流值；s₂＝h₂(x)＝x₁-x_1ref，x_1ref为电机转速的目标转速值；

步骤3：对滑模变量s₁其取一阶导数，得

s·1=x·2-x·2ref=k4x2+k5x1x3+k6u1-x·2ref]]>

对滑模变量s₂连续求二阶导数得

s··2=(k1x2+k2)(k7x1+k8x1x2+k9x3)+k3[(k1k2+k2)x3+k3x1]+k1x3(k3x2]]>

+k5x1x3)+k1k2x3+(k1x2+k2)k10-x··1ref+k1k6x3u1+(k1x2+k2)k10u2]]>

步骤4：将滑模变量作为一个新的动态系统，空间状态为

s·1s··2=A1A2+B110B21B22u1u2]]>

且满足条件：

步骤5：采用非线性系统反馈线性化理论对其进行解耦，得到能够消除抖颤影响的电机控制输入信号：

u=1LgLfr-1(w-Lfrh(x))=B0-1·[-A0+w]]]>

其中：L表示函数f(x)、g(x)的李导数，A₀和B₀是原电机非线性数学模型的系数矩阵，w是系统解耦后新的控制输入信号。