[发明专利]基于积分型高阶终端滑模算法的永磁同步电机控制方法

摘要

本发明属于电机控制技术领域，特别涉及一种基于积分型高阶终端滑模算法的永磁同步电机控制方法。本发明分别设计了d轴一阶有限时间控制器和q轴积分型高阶终端滑模控制器，并分别将d轴一阶有限时间控制器的d轴电压、q轴积分型高阶终端滑模控制器的q轴电压输入到永磁同步电机，从而驱动所述永磁同步电机运行，永磁同步电机的位置信号θ和转子的机械角速度ω由位置和速度传感器测得；本发明相比于传统的控制方法，大大地提高了永磁同步电机的抗干扰性能，利用了本永磁同步电机控制方法保证了闭环系统状态在有限时间内收敛到平衡点，因此本永磁同步电机控制方法具备更好的收敛性。

主权项

1.基于积分型高阶终端滑模算法的永磁同步电机控制方法，其特征在于，包括以下步骤：设计d轴一阶有限时间控制器；设计q轴积分型高阶终端滑模控制器；分别将d轴一阶有限时间控制器输出的d轴电压，q轴积分型高阶终端滑模控制器输出的q轴电压输入到永磁同步电机，从而驱动所述永磁同步电机运行；设计d轴一阶有限时间控制器的具体步骤包括：永磁同步电机的数学模型为：其中，i_d、i_q分别为永磁同步电机的定子绕组的d轴电流、q轴电流，分别为i_d、i_d的一阶导数，R_s为永磁同步电机的定子电阻，L_d为永磁同步电机的定子绕组的直轴电感，L_q为永磁同步电机的定子绕组的交轴电感，n_p为永磁同步电机的极对数，ω为永磁同步电机的转子的机械角速度，B为永磁同步电机的粘滞摩擦系数，u_d为d轴一阶有限时间控制器输出的d轴电压，u_q为q轴积分型高阶终端滑模控制器输出的q轴电压，为永磁同步电机的转子上永磁体产生的磁势，T_l为永磁同步电机的负载转矩，J为永磁同步电机的转动惯量，为w的一阶导数，θ为永磁同步电机的转子的实际位置，为θ的一阶导数；定义永磁同步电机的定子绕组的d轴电流跟踪误差状态其中为永磁同步电机的定子绕组的理想的d轴电流；将公式结合所述永磁同步电机的数学模型得到i_d的误差状态方程为其中，L为永磁同步电机的定子绕组的电感；取可得k和γ的取值范围分别为k＞0，0＜γ＜1，其中，|e_d|为e_d的绝对值，sign(e_d)为e_d的符号函数，k和γ为参数。