[发明专利]一种基于积分滑模和扰动观测器的电动自行车控制方法

摘要

本发明公开一种基于积分滑模和扰动观测器的电动自行车控制方法，包括设计积分滑模控制和扰动观测器控制两大部分。积分滑模控制包括滑模面的设计和滑模控制律的设计，目的是保证系统的闭环稳定性能；扰动观测器用来观测系统的外部扰动和参数变化，并作为前馈项引入闭环系统。本发明所设计的复合控制器能够在电动自行车控制系统存在有界参数变化和负载扰动的情况下实现对电机的高性能速度跟踪控制。通过仿真对比，本发明所提出的复合控制器能有效地减小滑模控制输出的抖振，并具有良好的动、静态特性和鲁棒性。

主权项

一种基于积分滑模和扰动观测器的电动自行车控制方法，包括电机，其特征在于，包括积分滑模控制器、扰动观测器具体以下步骤：1)利用采样电阻对电动自行车的母线电流ii进行采样；2)通过霍尔传感器获得电动自行车电机的转子位置并计算出电机实际速度ω；3)利用速度给定值ω_ref与步骤2)中电机实际运行速度ω的差值e(t)，构造积分滑模面S；4)根据步骤3)中的积分滑模面S设置积分滑模转速控制器进行转速调节，从而得到电流控制量i₀；5)根据步骤4)所得电流控制量i₀以及电机当前实际运行转速ω来设置扰动观测器，估计电机外加扰动，并进行前馈补偿，得到电流环电流给定值i^*；6)对电流环的电流给定值i^*与实际输出电流值i的差值进行PI调节处理，产生期望电压输出值u，对上述等效电压控制给定值u进行正弦波脉宽调制，结合霍尔传感器得到的电机当前位置产生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电动自行车电机运行。