[发明专利]一种多永磁同步电机的分布式自适应协调控制方法

摘要

本发明提供一种多永磁同步电机的分布式自适应协调控制方法，包括步骤1.首先建立n台永磁同步电机受控系统的动力学模型。步骤2.依据各台永磁同步电机之间的通讯关系，设计分布式控制器。步骤3.利用各个节点与其具有通讯关系的邻居节点的局部状态信息交换，设计自适应律，达到多台永磁同步电机协调一致的目的。本发明提出一种多永磁同步电机的分布式自适应协调控制方法，精确解析多台永磁同步电机的协调一致问题。一方面,本发明提出的方法简单易于工程实现，且不会受到电机台数的限制。另一方面,当部分电机因故障或其它原因退出以及新的电机重新接入系统时，本方法仍然有效，系统的鲁棒性和抗干扰能力进一步增强。

主权项

1.一种多永磁同步电机的分布式自适应协调控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1.首先建立n台永磁同步电机受控系统的动力学模型其中，xk(t)＝(xk1(t),xk2(t),xk3(t))是第k台永磁同步电机的状态变量，f(xk(t))为单台电机的无量纲局部动力学行为，f(xk(t))＝(‑xk1(t)+xk2(t)xk3(t),‑xk2(t)‑xk1(t)xk3(t)+γxk3(t),σ(xk2(t)‑xk3(t)))，γ和σ是与电机粘性阻尼系数和永磁体的磁链有关的参数；步骤2.依据各台永磁同步电机之间的通讯关系，将n台永磁同步电机受控系统的动力学模型(1)看作一个耗散耦合复杂网络模型，每台永磁同步电机看作复杂网络中的一个节点，每台永磁同步电机自身的局部动力学行为看作单个节点的非线性动力学行为，设计控制器为：其中，ε>0为待选择的耦合强度参数，Г＝diag(ρ1,ρ2,ρ3)为待选择的正定对角矩阵，G(t)＝(Gkl(t))n×n为依据各个节点之间的通讯关系所构建的时变耗散耦合矩阵；其中，在t时刻，若节点k和l(k≠l)之间存在通讯,则Gkl＝Glk>0；否则Gkl＝Glk＝0(k≠l)；另外，保证通讯网络连通，即矩阵G(t)为不可约，并且满足步骤3.利用各个节点与其具有通讯关系的邻居节点的局部状态信息交换，进而为Gkl(t)设计分布式自适应律为：式中，E是保证通讯网络连通的所有边的集合，αkl＝αlk为待选择的正常量，所述步骤3具体包含如下步骤：步骤3.1,根据连通集合E中的k和l，选择合适的正常量αkl和正定对角矩阵Γ；步骤3.2,通过传感器获取节点k的状态信息xk(t)，与其具有通讯关系的邻居节点状态信息xl(t)；步骤3.3，计算xk(t)‑xl(t)和(xk(t)‑xl(t))T的数值；步骤3.4，基于步骤3.1、3.2、3.3，根据式(2)自适应地更新Gkl(t)；步骤4.利用步骤2中的设计的控制器与步骤3中得到的自适应律应用于多永磁同步电机分布式自适应协调控制。