[发明专利]一种基于观测器的负载扰动快速抑制方法

权利要求书

1.一种基于观测器的负载扰动快速抑制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：列出永磁同步电机动力学方程：

步骤二：列写状态方程：

当控制器采样周期很小时，一个周期内，负载可认为恒定不变，即：

因此状态方程可写成：

步骤三：降阶观测器构建：

步骤四：转矩电流前馈补偿：

将负载转矩观测器观测到的负载转矩按比例前馈补偿到转矩电流中，作为负载扰动的补偿信号，即可得转矩电流前馈补偿的永磁同步电机抗负载扰动控制系统。

2.根据权利要求1所述的一种基于观测器的负载扰动快速抑制方法，其特征在于，所述永磁同步电机动力学方程的式中：Te为电磁转矩，J为转动惯量，wm为转子机械角速度，bm为摩擦系数，θm为机械角度，Tl为负载转矩。

3.根据权利要求1所述的一种基于观测器的负载扰动快速抑制方法，其特征在于，所述状态方程的式中：

u＝T_e C＝[1 0] y＝w_m。

4.根据权利要求1所述的一种基于观测器的负载扰动快速抑制方法，其特征在于，所述步骤三中的式中，为状态变量的估计值，K₁＝[k₁ k₂]^T,K₂＝[k₃ k₄]^T为反馈矩阵。

5.根据权利要求4所述的一种基于观测器的负载扰动快速抑制方法，其特征在于，所述(3)和(4)可以得到：

式中，为观测误差。观测器的特征方程可以表示为：

根据期望极点α、β可得：

假设bm＝0，设计k1＝k3＝0，则可得：

根据式(4)，可得：

6.根据权利要求1所述的一种基于观测器的负载扰动快速抑制方法，其特征在于，所述负载的识别的方法包括以下步骤：

S1：可间歇地对并联有检测基准电容的负载端施加为恒流的检测电流，并对经所述检测电流充电后的所述检测基准电容进行放电；

S2：获取所述负载端的电压在施加所述检测电流的过程中的变化表征指标；

S3：若当前检测电流施加周期内的电压变化表征指标与参照指标间的差异满足预设基准，则在所述负载端上有负载接入。

7.根据权利要求6所述的一种基于观测器的负载扰动快速抑制方法，其特征在于，所述负载输出为恒流的检测电流的恒流模块，及用于获取所述负载的电压的电压检测模块；所述负载上并联有检测基准电容；控制模块用于控制所述恒流模块间歇地向所述负载端施加所述检测电流，控制所述放电模块对经所述检测电流充电后的所述检测基准电容进行放电，及在所述负载的电压在当前检测电流施加周期内的变化表征指标与参照指标间的差异满足预设基准时，输出表征在所述负载端上有负载接入的识别结果信号。