[发明专利]三相永磁同步电机扰动感知控制方法

摘要

尽管各种改进型PID通过在线优化来实现参数镇定，然而，计算量也随之增加，而且抗扰动能力欠佳；滑模控制(SMC)强的抗扰动能力是通过牺牲系统的动态品质换取的，因而在抗扰动能力与高频抖振之间存在不可调和的矛盾；自抗扰控制器(ADRC)尽管具有较强的抗扰动能力，然而，控制器涉及的参数较多，某些非线性函数存在计算量大的问题。本发明的三相永磁同步电机扰动感知控制方法集中了三大主流控制器的各自优势，不仅具有响应速度快、控制精度高、鲁棒稳定性好、抗扰动能力强的特点，而且控制器结构简单、计算量小、增益参数完全由积分步长来确定。本发明对实现三相PMSM的转速控制具有理论和实际意义。

主权项

1.本发明“三相永磁同步电机扰动感知控制方法”，该发明特征在于，包括如下步骤：1)根据期望的机械角速度和电机的实际角速度y₃＝ω_m，建立角速度跟踪误差：其中，期望转速为N^*(r/min)。定义q轴电流的期望指令为：其中，z32是转速环节扰动分量的估计值，且km＝h‑1[1.1‑exp(‑αt)]，h为积分步长，0<α<1；2)根据1)获得q轴电流的期望指令后可建立q轴电流跟踪误差为并定义q轴电流扰动感知控制器为：其中，k_q＝k_m＝h^‑1[1.1‑exp(‑αt)]，e_zm＝z₃₁‑ω_m，z₂₂是q轴扰动分量d₂的估计值；3)根据d轴电流期望值可建立跟踪误差为定义d轴电流扰动感知控制器为：ud＝Ld(kded‑z12)其中，kd＝km＝h‑1[1.1‑exp(‑αt)]，z12是d轴扰动分量d1的估计值；4)由3)和2)分别获得d轴和q轴的期望电压和后，根据反Park变换可将同步旋转坐标系下的和变换到静止坐标系下的和并以和激励SVPWM产生期望的脉宽调制信号；或根据反Park变换和反Clark变换将同步旋转坐标系下的和变换到三相自然坐标ABC下的V_a、V_b和V_c，并以V_a、V_b和V_c来激励SVPWM产生期望的脉宽调制信号；5)在4)获得SVPWM产生的期望脉宽调制信号后，将其驱动逆变器以便为三相PMSM提供期望的功率，从而实现基于扰动感知控制技术的三相PMSM转速控制方法。