[发明专利]五相永磁异步电机的控制方法及装置

权利要求书

1.一种五相永磁异步电机的控制方法，其特征在于，包括：

获取五相永磁异步电机当前的实际转速；

计算所述五相永磁异步电机的预设转速与所述实际转速的差值；

将所述差值输入预先设计的滑膜控制模块，以通过所述滑膜控制模块计算得到控制量；其中，所述滑膜控制模块基于等效滑膜控制率及切换滑膜控制率进行计算；所述等效滑膜控制率及切换滑膜控制率，根据所述五相永磁异步电机在存在扰动下的驱动控制系统的动态方程和设定的第一滑膜面、互补式滑膜面得到；

根据所述控制量确定控制电流，并基于所述控制电流驱动所述五相永磁异步电机输出新的实际转速。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取五相永磁异步电机当前的实际转速，包括：

通过编码器获取五相永磁异步电机的旋转角速度信号，并对所述旋转角速度信号进行求导，得到所述五相永磁异步电机当前的实际转速。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述控制量确定控制电流，并基于所述控制电流驱动所述五相永磁异步电机输出新的实际转速，包括：

利用电压源逆变器根据所述控制量以及输入电压，输出控制电流和控制电压，驱动所述五相永磁异步电机输出新的实际转速。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述滑膜控制模块的设计方法，包括：

构建所述五相永磁异步电机的弱磁运行区域的驱动系统的数学模型，得到定子磁链与定子电流分量的关系式；

基于所述定子磁链与定子电流分量的关系式，得到所述五相永磁异步电机在存在扰动下的驱动控制系统的动态方程为：

其中，为电机实际转速的导数，ΔA、ΔB、ΔC为转动惯量J和参数B引起的不确定项扰动，i_sM1为励磁电流分量，i_sT1为转矩电流分量，L_s1为S轴分量定子电感，L_m1为M轴分量定子电感，P为极数，σ₁为基波平面漏感系数，B_ω为系统摩擦系数；

将所述动态方程转化为：其中，H＝ΔAω+ΔBi_sM1i_sT1+(C+ΔC)T_L，I_P＝i_sM1i_sT1，H为总的不确定项扰动，|H|≤ρ，ρ为正常数；

分别定义第一滑膜面S和互补式滑膜面S_C；其中，所述第一滑膜面S为：所述互补式滑膜面S_C为：e为预设转速和实际转速的差值，λ为滑膜面系数；

令I为所述滑膜控制模块输出的控制量，且定义I＝I_eq+I_hit；其中，I_eq为等效滑膜控制率，I_hit为切换滑膜控制率；

基于所述动态方程以及所述第一滑膜面、所述互补式滑膜面、所述控制量的表达式，求得所述等效滑膜控制率为：所述切换滑膜控制率为：

其中，φ为边界层宽度，sat为饱和函数。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述动态方程以及所述第一滑膜面、所述互补式滑膜面、所述控制量的表达式，求得所述等效滑膜控制率和所述切换滑膜控制率之后，还包括：

定义李亚普诺夫函数，并基于所述第一滑膜面和所述互补式滑膜面的关系，对所述李亚普诺夫函数进行求导，得到所述李亚普诺夫函数的导数；

判断所述李亚普诺夫函数的导数是否小于或等于0；

若判断出所述李亚普诺夫函数的导数小于或等于0，则确定所述滑膜控制模块具有稳定性；

其中，所述定义的李亚普诺夫函数为：所述第一滑膜面和所述互补式滑膜面的关系为：