[发明专利]一种基于负载观测的直流电动机无源控制律实现方法

摘要

本发明公开了一种基于负载观测的直流电动机无源控制律实现方法。负载转矩观测器通过在线检测直流电动机的电枢电流和转速，获得当前工况下的负载转矩估计值并反馈给直流电动机无源控制器。当负载发生改变时，无源控制器根据负载转矩观测器估计的实时负载，基于直流电动机拖动系统的端口受控耗散哈密顿模型，运用互联与阻尼分配的无源控制方法，通过脉冲宽度调制变换器实现转速稳定在指令值。针对直流电动机无源控制律实现中需要得到负载转矩，本发明采用观测器实时估计负载转矩，减少了使用转矩传感器带来的成本，同时降低了无源控制律的实现难度，为基于无源控制律的直流电动机鲁棒控制器实现提供了新的途径。

主权项

一种基于负载观测的直流电动机无源控制律实现方法，其特征在于该方法包含以下步骤：1)选取直流电动机的机械能和电磁能之和为直流电动机拖动系统的能量存储函数，离线建立直流电动机拖动系统的端口受控耗散哈密顿模型；2)在线检测直流电动机的电枢电流和转速，通过负载转矩观测器实时估计负载转矩；3)运用互联与阻尼分配的无源控制方法，调整系统的互联参数和阻尼参数，在线计算出当前负载状态下的无源控制律，控制脉冲宽度调制变换器输出到直流电动机电枢两端的电压以使转速维持在给定转速指令值。