[发明专利]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

说明书

技术领域

本发明涉及的是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。 

背景技术

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。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供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。 

本发明的技术方案如下： 

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： 

(1)将给定转速x_2d、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 x₂]^T在有限的时间内实现对期望(给定状态)状态X_d＝[x_1d x_2d]^T的跟踪； 

定义控制系统的跟踪误差向量为E＝X-X_d＝[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： 

σ(X,t)=s·(X,t)+λs(X,t)]]>

令：