[发明专利]基于分数阶积分滑模的永磁同步电机速度控制方法及装置

摘要

本发明公开了一种基于分数阶积分滑模的永磁同步电机速度控制方法，包括构造分数阶积分滑模面S，并设计分数阶积分滑模转速控制器进行转速调节，本发明还设计了一种基于分数阶积分滑模的永磁同步电机速度控制装置；本发明所设计的基于分数阶积分滑模的永磁同步电机速度控制方法及装置能够在永磁同步电机控制系统存在参数摄动、负载扰动情况下，实现对电机的高性能速度跟随控制，并克服现有积分滑模控制中由于大的初始误差或执行器饱和所导致的积分饱和效应以及暂态性能下降。

主权项

1.一种基于分数阶积分滑模的永磁同步电机速度控制方法，其特征在于，包括如下具体步骤：步骤（1）：采集永磁同步电机的三相电流i_a、i_b、i_c，并进行Clark变换，转换成为α-β坐标系下的等效电流i_a和i_β；步骤（2）：通过位置传感器获得永磁同步电机的电机实际运行速度ω和转子位置θ；步骤（3）：根据步骤（2）中的电机转子位置θ，将电机转子位置θ和步骤（1）中α-β坐标系下的等效电流i_a和i_β进行PARK变换，产生d-q坐标系下的实际输出电流值i_d和i_q；步骤（4）：利用步骤（2）中的电机实际运行速度ω与速度给定值ω_ref比较后的差值e(t)，构造分数阶积分滑模面S；步骤（5）：根据步骤（4）中的分数阶积分滑模面S设计分数阶积分滑模转速控制器进行转速调节，从而得到d-q坐标系下q轴电流给定值步骤（6）：对q轴电流给定值与q轴实际输出电流值i_q比较后的差值进行q轴电流调节处理，产生q轴电压输出值u_q，对d轴电流给定值与d轴实际输出电流值i_d比较后的差值进行d轴电流调节处理，产生d轴电压输出值u_d，将上述d-q坐标系下的电压输出值u_d和u_q进行PARK逆变换处理，从而得到α-β坐标系下的等效电压控制给定值u_α和u_β，对所述等效电压控制给定值u_α和u_β进行空间矢量脉宽调制，产生PWM信号，利用所述PWM信号控制三相逆变器产生三相电压信号，并利用所述三相电压信号控制永磁同步电机运行。