[发明专利]一种适用于永磁同步电机滤波补偿滑模自抗扰控制方法

权利要求书

1.一种适用于永磁同步电机滤波补偿滑模自抗扰控制方法，其特征在于，该控制方法利用带有滤波补偿的三阶滑模自抗扰控制器(FSMC-ADRC)，对永磁同步电机控制系统的转速环与q轴电流环进行控制，所述的带有滤波补偿的三阶滑模自抗扰控制器包括：

(1)令状态变量x₁＝ω_rf，基于滤波器数学模型与永磁同步电机运动方程构建带滤波补偿与考虑未知扰动的跟踪微分器为：

其中，ω为实际永磁同步电机转速，ω_rf为滤波后的永磁同步电机转速，T_ω为滤波器时间常数，为电流常数，ψ_f为转子永磁体磁链，p为电机极对数，J为电机转动惯量，B为电机摩擦系数，T_L为负载转矩，i_q为q轴电流，为内部扰动，R为电机定子绕组电阻，为q轴电压的给定值，L_q为q轴电感，f_q为包括已知扰动与未知扰动的总扰动，表达式为：

其中，u_q为q轴电压，ΔR为定子电阻变化量，Δψ_f为永磁体磁链变化量；

(2)利用给定转速与滤波后的永磁同步电机转速作为滑模控制器误差δ_q，即δ_q＝ω^*-ω_rf，令滑模面其中，ω^*为给定转速，c_q＞0为滑模面参数；

(3)设定扩张状态观测器误差令状态变量搭建的扩张状态观测器为：

其中，为转速估计值，为扰动估计值，β₁,β₂,β₃为扩张状态观测器ESO系数，r_q＞0为带有滤波补偿的三阶滑模自抗扰控制器扰动增益；

(4)带有滤波补偿的三阶滑模自抗扰控制器最终输出的q轴给定电压表达式为：

其中，sgn(·)为开关函数，η_q＞0为开关函数增益，为电压常数。