[发明专利]一种永磁转差离合器及其自适应非奇异终端滑模转速控制方法

摘要

本发明公开了一种永磁转差离合器及其自适应非奇异终端滑模转速控制方法，包括如下(1)将永磁转差离合器的外转子与发动机连接，内转子与转向泵连接，构成永磁转差离合器式电控液压助力转向系统；(2)建立永磁转差离合器数学模型，包括电压方程、电磁转矩方程和运动方程；(3)根据数学模型，采用自适应非奇异终端滑模控制方法，设计非奇异终端滑模面，推导控制律，利用李亚普诺夫稳定性理论设计参数不确定因素的自适应律，保证该控制系统的稳定性。本发明利用自适应非奇异终端滑模控制方法，克服了系统参数摄动和外界干扰不确定性问题，减少抖振，具有很强的鲁棒性，实现对永磁转差离合器输出转速的精确控制，保证跟踪误差快速收敛到零。

主权项

一种永磁转差离合器自适应非奇异终端滑模转速控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，在传统液压助力转向系统HPS结构基础上，将永磁转差离合器的外转子通过主动轴与发动机连接，内转子通过从动轴与转向泵连接，构建永磁转差离合器式电控液压助力转向系统；步骤2，建立转向泵转速误差的状态方程；步骤3，基于李亚普诺夫函数设计自适应非奇异终端滑模控制器；步骤1中所述永磁转差离合器的外控制电路是基于IGBT的Boost电路，通过调节IGBT的占空比，改变外转子三相绕组电流，进而改变电磁转矩的大小；步骤2的实现包括：步骤2‑1，建立永磁转差离合器的数学模型，包括：电压方程电磁转矩方程Te＝CmId；运动方程其中，Ud为感应电动势，k为感应电动势系数，D为占空比，Uc为电容端电压，Ld为外转子整流回路等效电感，Id为外转子整流回路绕组电流，R为外转子整流回路等效电阻，ω1、ω2分别为外、内转子机械角速度，c为电容，Te为电磁转矩，Cm为转矩系数，TL为负载转矩，F2为内转子转动阻尼系数，J2为内转子转动惯量；步骤2‑2，定义状态变量E＝[e1,e2]T,其中其中，ωd为转向泵理想转速；步骤2‑3，结合步骤2‑1和步骤2‑2，得到转向泵转速误差的状态方程为:e1·=e2e2·=f+gu+d(t)]]>其中，u为控制量；步骤2‑4，得到包含参数摄动和外界干扰的转向泵转速误差的状态方程为:e1·=e2e2·=f+gu+g(t)]]>其中，g(t)为总的不确定性，g(t)＝Δf+Δgu+d(t)，Δf,Δg为不确定因素，|g(t)|≤lg，lg为干扰上界。