[发明专利]一种考虑输出约束的PMSM混沌系统神经网络动态面控制方法

说明书

本发明公开了一种考虑输出约束的PMSM混沌系统神经网络动态面控制方法，该方法包括步骤：1)建立PMSM系统的动力学模型；2)采用动力学模型建立自适应动态面控制器；使用RBF网络去逼近系统模型的非线性未知项和非线性项、非线性阻尼项克服来克服外界扰动，在通过系统名义动力模型名义定子转速与理想轨迹信号定义的动态面上，引入一阶低通滤波器来代替虚拟控制的导数；本发明的方法能够有效抑制参数未知、混沌振荡及外界扰动对系统的影响，同时将输出约束规定的范围内，具有良好的有效性和鲁棒性。

技术领域

本发明涉及一种考虑输出约束的PMSM混沌系统神经网络动态面控制方 法，属于永磁同步电机控制方法技术领域。

背景技术

永磁同步电机作为典型的机电一体化产品，因其具有结构简单、运行可 靠、功率密度大、转矩惯量比较大以及转矩电流比高的优势，在航空航天、 机器人、数控机床、车辆工程等领域得到广泛应用，但是均未综合考虑不确 定性未知参数、外界扰动等因素对非线性永磁同步电机系统性能的影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种考虑输出约束的PMSM混沌系统 神经网络动态面控制方法，以解决上述现有技术中存在的问题。

本发明采取的技术方案为：一种考虑输出约束的PMSM混沌系统神经网 络动态面控制方法，该方法包括以下步骤：

(1)建立永磁同步电机系统名义动力学模型：

表面永磁同步电机的动力学方程在d-q坐标系下表示为

式中：和表示d-轴和q-轴电流,和表示d-轴和q-轴电压作为系统输 入,L,R,ψ_r,B,J和n_p分别表示电感、转子角速度、定子电阻、负载转矩、磁链、 粘性摩擦系数、转子转动惯量和磁极对，简化公式(1)，选取 n_p＝1，x₁＝ω,x₂＝i_q，x₃＝i_d，则(1)式被简化为：

式中：σ₁＝BL/(JR),σ₂＝-n_pψ_r²/(BR)其中x₁＝ω，x₂＝i_q,x₃＝i_d,u_q和u_d分别为名义 定子转速、q轴和d轴定子电流和电压，T_L表示名义负载转矩，σ₁和σ₂为系统 未知参数,Δ_i,(i＝1,2,3)表示外界扰动；

设1：期望轨迹y_d是有界的，存在时间导数和满足条件其 中χ是有界常数，χ＞0；

设2：存在常数σ_im和σ_iM使得0＜σ_im≤σ_i≤σ_iM,i＝1,2，其中σ_i是未知但有界的变量；

设3：不确定的外部干扰Δ_i满足|Δ_i|＜c_i,(c_i＞0),i＝1,2,3,以及非线性阻尼项和i＝2,3用来补偿Δ_i,其中c_i和ε(ε＞0)常量，K_λ1和λ_i稍后将进行定义；

设4：存在一个常数δ_M,(δ_M＞0)使其满足δ_i≤δ_M,i＝1,2,3，δ_M＞0，δ_i稍后将进行 说明；