[发明专利]基于二阶终端滑模的永磁同步电机控制方法

摘要

本发明公开了一种基于二阶终端滑模的永磁同步电机控制方法，包括步骤1，转子坐标系下dq轴电流id和iq获取；步骤2，q轴电流给定值iq′获取；步骤3，负载转矩观测值获取；步骤4，补偿后q轴电流给定值获取；步骤5，αβ坐标系下的输入电压uα和uβ的获取；步骤6，采用空间电压矢量脉宽调制技术，将步骤5获取的uα和uβ转化为作用于控制三相逆变器功率器件的通断信号，最终驱动永磁同步电机运转。本发明通过将电流环控制器采用无差拍控制器，速度环采用二阶终端滑模控制器实现对永磁同步电机的高精度控制；从而解决小转动惯量的永磁同步电机在负载突变或给定转速突变时，速度变化幅度较大的问题。

主权项

1.一种基于二阶终端滑模的永磁同步电机控制方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1，转子坐标系下dq轴电流id和iq获取：在每一周期通过编码器测量并计算得到永磁同步电机的实际转速ωr，通过采样电路采集得到永磁同步电机的三相电流ia、ib和ic；将三相电流ia、ib和ic进行Clark变换和Park变换得到转子坐标系下dq轴电流id和iq；步骤2，q轴电流给定值i_q′获取：将永磁同步电机的给定转速和步骤1采集得到的实际转速ω_r作差，通过二阶终端滑模速度控制器，输出得到q轴电流给定值i_q′；步骤3，负载转矩观测值获取：将步骤1采集得到的实际转速ω_r和变换得到的q轴电流i_q输入到非线性的扩张状态观测器中，扩张状态观测器输出得到负载转矩观测值步骤4，补偿后q轴电流给定值获取：将步骤3中获取的负载转矩观测值前馈补偿至二阶终端滑模速度控制器，则二阶终端滑模速度控制器将对步骤2获取的q轴电流给定值i_q′进行补偿，并输出补偿后q轴电流给定值步骤5，αβ坐标系下的输入电压u_α和u_β的获取：采用的矢量控制，将步骤4获取的补偿后q轴电流给定值以及步骤1采集得到的dq轴电流i_d、i_q均输入到无差拍控制器，无差拍控制器将输出永磁同步电机在转子坐标系下的输入电压u_d、u_q，经过反Park变换得到αβ坐标系下的输入电压u_α和u_β；步骤6，采用空间电压矢量脉宽调制技术，将步骤5获取的uα和uβ转化为作用于控制三相逆变器功率器件的通断信号，最终驱动永磁同步电机运转。