[发明专利]基于时变干扰抑制的永磁无刷直流电机调速系统控制方法

权利要求书

1.一种基于时变干扰抑制的永磁无刷直流电机调速系统控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

首先，建立永磁无刷直流电机系统状态空间方程，并在系统状态空间方程基础上得到系统二阶模型；

其次，利用二阶模型中的速度信号设计干扰观测器，用来估计系统中的时变干扰；

最后，基于时变干扰估计值，设计最终的控制器，并利用该控制器对系统的时变干扰进行抑制；

所述建立永磁无刷直流电机系统状态空间表达式如下：

其中，C＝[1 0]，x为系统状态，包括电机实际转速ω和母线电流i，u为控制量，y为控制输出，J为转动惯量，B为粘滞摩擦系数，L为定子电感，k_t为电机转矩常数，R为定子电阻，n_p为磁极对数，为转子磁链，ω_r为给定转速，T_L为负载转矩；

根据系统状态空间方程(1)，得如下系统二阶模型：

其中，

定义x₁＝ω，z₁＝d(t)，…，z_n＝d^(n-1)(t)，方程(2)可以扩张为如下形式：

2.根据权利要求1所述的基于时变干扰抑制的永磁无刷直流电机调速系统控制方法，其特征在于，所述对方程(3)设计广义比例积分干扰观测器GPIO如下：

其中，分别为x₁，x₂的估计，分别为z₁，z₂，…，z_n的估计，(c₁，c₂，…，c_n+2)为观测器系数。

3.根据权利要求2所述的一种基于时变干扰抑制的永磁无刷直流电机调速系统控制方法，其特征在于，根据GPIO观测器的估计结果，控制器形式如下：

其中，e＝ω_r-ω，ω_r为参考速度信号，为干扰d(t)的估计值，k₁和k₂为控制器系数。