[发明专利]多个直线开关磁阻电机的分层式协同控制方法及系统

权利要求书

1.一种多个直线开关磁阻电机的分层式协同控制方法，其特征在于，包括：

参考信号一致性步骤：采用一阶一致性算法将各电机的参考输入信号校正所得到的新的参考输入信号，分别发送给每一台电机，使各电机的新的参考输入的信号协调一致；及

协同控制跟踪步骤：采用扩展的二阶连续时间一致性协同算法作为各个电机之间协同控制的策略，削减各电机之间的动态误差，使各电机实际位置之间及各电机实际位置与参考输入之间相互协调并趋于一致。

2.如权利要求1所述的多个直线开关磁阻电机的分层式协同控制方法，其特征在于，所述一阶一致性算法的公式为：

其中，r_n与r_h分别代表第n个与第h个电机的参考输入，p_n代表施加给第n个节点的参考输入的变量信号，矩阵中元素若q_hn为1则表示节点h与n邻接，若为0则表示不邻接。

3.如权利要求2所述的多个直线开关磁阻电机的分层式协同控制方法，其特征在于，所述扩展的二阶连续时间一致性协同算法的双积分动力学模型为：

其中，e_n与e_h分别代表第n台与第h台电机的实际输出与期望位移之间的误差,α与ε为增益系数，x_n代表各电机的位移。

4.如权利要求3所述的多个直线开关磁阻电机的分层式协同控制方法，其特征在于，所述直线开关磁阻电机的运动控制动力学模型为：

其中，B_n为速度阻力系数，为负载阻力，f_n为电机牵引力，m为电机动子重量，g为重力加速度。

5.如权利要求4所述的多个直线开关磁阻电机的分层式协同控制方法，其特征在于，第n台电机的控制律为：

其中，控制律中包含模型补偿项及跟踪同步项，控制律中前三项之和用于每个单元系统的动态补偿，其余部分使各电机实际位置之间及各电机实际位置与参考输入之间相互协调并趋于一致。

6.一种多个直线开关磁阻电机的分层式协同控制系统，其特征在于，包括：

参考信号一致性模块：采用一阶一致性算法将各电机的参考输入信号校正所得到的新的参考输入信号，分别发送给每一台电机，使各电机的新的参考输入的信号协调一致；及

协同控制跟踪模块：采用扩展的二阶连续时间一致性协同算法作为各个电机之间协同控制的策略，削减各电机之间的动态误差，使各电机实际位置之间及各电机实际位置与参考输入之间相互协调并趋于一致。

7.如权利要求6所述的多个直线开关磁阻电机的分层式协同控制系统，其特征在于，所述一阶一致性算法的公式为：

其中，r_n与r_h分别代表第n个与第h个电机的参考输入，p_n代表施加给第n个节点的参考输入的变量信号，矩阵中元素若q_hn为1则表示节点h与n邻接，若为0则表示不邻接。

8.如权利要求7所述的多个直线开关磁阻电机的分层式协同控制系统，其特征在于，所述扩展的二阶连续时间一致性协同算法的双积分动力学模型为：

其中，e_n与e_h分别代表第n台与第h台电机的实际输出与期望位移之间的误差,α与ε为增益系数，x_n代表各电机的位移。

9.如权利要求8所述的多个直线开关磁阻电机的分层式协同控制系统，其特征在于，所述直线开关磁阻电机的运动控制动力学模型为：

其中，B_n为速度阻力系数，为负载阻力，f_n为电机牵引力，m为电机动子重量，g为重力加速度。

10.如权利要求9所述的多个直线开关磁阻电机的分层式协同控制系统，其特征在于，第n台电机的控制律为：

其中，控制律中包含模型补偿项及跟踪同步项，控制律中前三项之和用于每个单元系统的动态补偿，其余部分使各电机实际位置之间及各电机实际位置与参考输入之间相互协调并趋于一致。