[发明专利]一种永磁无刷直流电机转速波动抑制方法

权利要求书

1.一种永磁无刷直流电机转速波动抑制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一，采集永磁无刷直流电机转子位置θ，并计算获得速度反馈信号ω；同时采集永磁无刷直流电机绕组A相电流i_a和B相电流i_b，进行坐标变换获得d轴电流反馈信号i_d和q轴电流反馈信号i_q；

步骤二，根据永磁无刷直流电机速度给定信号ω_r和速度反馈信号ω，得到速度偏差信号e_ω＝ω_r-ω，构造非线性速度比例积分器，得到速度偏差反馈控制量u_ωn；

步骤三，根据速度给定信号ω_r，构造速度变化估计器，得到速度变化前馈控制量u_ωf；

步骤四，根据速度反馈信号ω和q轴电流反馈信号i_q，构造非线性多源干扰估计器，得到干扰补偿前馈控制量u_ωd；

步骤五，根据步骤二至四得到的速度偏差反馈控制量u_ωn、速度变化前馈控制量u_ωf和干扰补偿前馈控制量u_ωd，得到q轴电流给定信号i_qr＝u_ωn+u_ωf+u_ωd；

步骤六，根据步骤五得到的q轴电流给定信号i_qr和q轴电流反馈信号i_q，得到q轴电流偏差信号e_iq＝i_qr-i_q，根据d轴电流给定信号i_dr＝0和d轴电流反馈信号i_d，得到d轴电流偏差信号e_iq＝i_qr-i_q，构造非线性电流比例积分器，得到的电流偏差反馈控制矩阵

步骤七，根据步骤五得到的q轴电流给定信号i_qr，构造电流变化估计器，得到q轴电流变化前馈控制量u_iqf；

步骤八，根据速度反馈信号ω、q轴电流反馈信号i_q和d轴电流反馈信号i_d，构造动态补偿器，得到动态补偿控制矩阵

步骤九，根据步骤六至八得到的电流偏差反馈控制矩阵q轴电流变化前馈控制量u_iqf和动态补偿控制矩阵得到电压给定信号矩阵

步骤十，将q轴电压给定信号u_qr和d轴电压给定信号u_dr依次输入至逆变换模块和空间电压矢量PWM模块，得到PWM驱动信号。

2.根据权利要求1所述的一种永磁无刷直流电机转速波动抑制方法，其特征在于，所述步骤一中的坐标变换为Clarke变换和Park变换；所述步骤十中的逆变换为Park逆变换；所述步骤十中的PWM驱动信号为三相逆变桥6路PWM驱动信号。

3.根据权利要求1所述的一种永磁无刷直流电机转速波动抑制方法，其特征在于，所述步骤二中的非线性速度比例积分器具体为：

其中，k_pω1表示速度第一比例增益，k_pω2表示速度第二比例增益，k_iω表示速度积分增益，sign(·)表示符号函数，u_ωn表示速度偏差反馈控制量。

4.根据权利要求1所述的一种永磁无刷直流电机转速波动抑制方法，其特征在于，所述步骤三中的速度变化估计器具体为：

其中，表示速度给定信号ω_r的估计值，表示速度给定信号变化率的估计值，ξ₁和ξ₂表示估计器参数；

所述步骤三中的速度变化前馈控制量具体为：其中，J_m表示电机的转动惯量，K_e表示电机的电磁转矩系数，L_d表示d轴电感，L_q表示q轴电感，n_p表示极对数，φ_v表示转子磁链；所述电磁转矩系数为：