[发明专利]基于鲁棒迭代学习控制的永磁同步电机转矩脉动抑制方法

摘要

基于鲁棒迭代学习控制的永磁同步电机转矩脉动抑制方法，涉及永磁同步电机转速控制技术领域。针对永磁同步电机转矩脉动问题，同时考虑伺服系统存在参数摄动和外部负载扰动的情况，将自适应滑模控制与迭代学习控制相结合，设计了鲁棒迭代学习控制器。迭代学习控制，对系统中基于系统状态的未知周期性函数进行学习，抑制系统周期性脉动转矩；滑模变结构控制，使系统轨迹沿着滑模面运行，提高系统的抗扰动性能；针对滑模控制抖振问题，设计自适应律对系统扰动进行估计，将估计值补偿到控制器，在保证系统鲁棒性的同时可有效削弱滑模抖振。本发明结合迭代学习控制和滑模控制的优点，在提高系统鲁棒性的同时，实现对永磁同步电机转矩脉动的有效抑制。

主权项

1.基于鲁棒迭代学习控制的永磁同步电机转矩脉动抑制方法，其特征是，该方法由以下步骤实现：步骤一、建立永磁同步电机转速伺服系统的状态方程，用公式一表示为公式一、式中，x(t)为系统状态变量，u(t)为控制输入，y(t)为系统输出，f(x,t)为系统状态变量x(t)的未知周期性函数，b为已知数值系数，r(t)为系统总扰动量，B(x,t)为已知摩擦转矩函数；步骤二、设计鲁棒迭代学习控制器，实现对永磁同步电机的转矩脉动抑制；步骤二一、定义速度跟踪误差，用公式二表示为：公式二、e(t)＝ω_ref(t)‑ω_m(t)式中，ω_ref(t)为给定转速信号，ω_m(t)为反馈转速值；步骤二二、设计积分型滑模面，用公式三表示为：公式三、式中，c为积分系数；结合公式一和公式三获得公式四：公式四、步骤二三、设计滑模趋近律v(t)，用公式五表示为：公式五、式中g＞0为切换增益，η＞0为指数趋近项系数，sgn(·)为切换函数；结合公式四和公式五，获得控制输入u(t)，用公式六表示为；公式六、步骤二四、设计自适应律对系统总扰动量r(t)进行在线估计，获得自适应律估计值用公式七表示为：公式七、式中，γ＞0为自适应估计增益，自适应估计误差为步骤二五、设计迭代学习控制律，对未知周期性函数f(x,t)进行k次迭代学习，获得k次迭代时的迭代学习结果，用公式八表示为：公式八、式中δ＞0，β₁＞0，β₂＞0，k为正整数，表示迭代次数，S_k(t)为第k次迭代时的滑模面；结合公式六、公式七和公式八，获得鲁棒迭代学习控制器，第k次迭代时的控制输入u_k(t)用公式九表示为：公式九、式中，x_k(t)为第k次迭代时的系统状态变量，v_k(t)为第k次迭代时滑模控制律，为第k次迭代时自适应律估计值。