[发明专利]基于干扰观测器的直流电机自适应反演滑模控制方法

摘要

本发明公开了一种基于非线性干扰观测器的直流无刷电机自适应反演滑模控制方法，采用非线性干扰观测器对直流无刷电机的未建模动态和外部负载干扰进行观测并补偿。对干扰补偿后的电机系统，采用自适应反演滑模法设计控制器，保证整个直流无刷电机系统稳定。本发明运用反演滑模控制解决反演控制需要被控对象精确建模信息且无法克服扰动的缺点，提高系统的鲁棒性。运用非线性干扰观测器对直流无刷电机的未建模动态与外部负载干扰进行观测并补偿，减小反演滑模控制的抖振水平并提高控制精度。对干扰观测误差上界设计自适应律，估计干扰观测误差的上界，以干扰观测误差上界的估计值作为滑模切换增益，保证整个直流无刷电机系统稳定。

主权项

1.一种基于非线性干扰观测器的直流无刷电机自适应反演滑模控制方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1、建立直流无刷电机的数学模型，步骤2、在考虑直流无刷电机的未建模动态和外部负载干扰的情况下，采用反演滑模控制方法进行控制器的设计，首先采用运用反演法，将直流无刷电机位置控制系统分解为三个子系统，简化控制器的设计；接着将反演控制方法和滑模控制相结合，运用滑模控制解决传统反演控制需要电机精确建模信息和无法克服扰动的缺点，步骤3、配置非线性干扰观测器对直流无刷电机未建模动态和外部负载干扰进行观测，并进行补偿，降低干扰的影响，由较小的切换增益即干扰观测误差的上界代替保守切换增益，减小传统反演滑模控制的切换增益，步骤4、对引入非线性干扰观测器的直流无刷电机系统，设计干扰观测误差上界的自适应律，对干扰观测误差的上界进行估计，由干扰观测误差上界的估计值作为反演滑模控制的切换增益，保证整个直流无刷电机系统稳定。