[发明专利]一种基于自抗扰控制器的永磁同步电机控制方法

权利要求书

1.一种基于自抗扰控制器的永磁同步电机控制方法，其特征在于，该方法包括：

采集永磁同步电机的实际转速ω_r同时获取电磁转矩T_e和定子磁链ψ_r；

构建速度环自抗扰控制器和磁链环自抗扰控制器，将实际转速ω_r以及参考转速ω_r^*输入至速度环自抗扰控制器，将定子磁链ψ_r和参考磁链ψ_r^*输入至磁链环自抗扰控制器，速度环自抗扰控制器输出给定转矩磁链环自抗扰控制器输出参考电压u_d；

给定转矩和电磁转矩T_e输入至转矩调节器，转矩调节器输出参考电压u_q；

基于u_d、u_q进行空间电压矢量调制，控制逆变器驱动电机运行。

2.根据权利要求1所述的一种基于自抗扰控制器的永磁同步电机控制方法，其特征在于，所述的实际转速ω_r通过编码器测得。

3.根据权利要求1所述的一种基于自抗扰控制器的永磁同步电机控制方法，其特征在于，所述的电磁转矩T_e和定子磁链ψ_r通过转矩磁链观测器观测得到，所述的转矩磁链观测器输入为永磁同步电机的输入电流和输入电压。

4.根据权利要求1所述的一种基于自抗扰控制器的永磁同步电机控制方法，其特征在于，所述的速度环自抗扰控制器包括速度环跟踪微分器、速度环扩张状态观测器和速度环非线性状态误差反馈控制律，所述的参考转速ω_r^*作为速度环跟踪微分器的输入，所述的实际转速ω_r作为速度环扩张状态观测器的输入，给定转矩为速度环自抗扰控制器的输出。

5.根据权利要求1所述的一种基于自抗扰控制器的永磁同步电机控制方法，其特征在于，所述的磁链环自抗扰控制器包括磁链环跟踪微分器、磁链环扩张状态观测器和磁链环非线性状态误差反馈控制律，所述的参考磁链ψ_r^*作为磁链环跟踪微分器的输入，所述的定子磁链ψ_r作为磁链环扩张状态观测器的输入，参考电压u_d为磁链环自抗扰控制器的输出。

6.根据权利要求1所述的一种基于自抗扰控制器的永磁同步电机控制方法，其特征在于，所述的速度环跟踪微分器数学模型表示为：

其中，v₁₁为给定转速的跟踪值，r₀、h₀为常数，fhan为非线性函数；

速度环扩张状态观测器数学模型表示为：

其中，z₁₁为实际转速ω_r的跟踪值，z₁₂为速度环所受扰动的估计值，α₁、α₂为非线性因子，δ₁、δ₂为滤波因子，β₁₁、β₁₂为可调参数，b₀为常数，fal为非线性函数，e₁为对实际转速ω_r的跟踪误差；

速度环非线性状态误差反馈控制律表示为：

u₀＝βfal(v₁₁-z₁₁,α₃,δ₃)

其中，α₃为非线性因子，δ₃为滤波因子，β为可调参数，b为补偿因子的估计值。