[发明专利]针对直线感应电机的速度控制方法

摘要

本发明公开了一种针对直线感应电机的速度控制方法。本发明一种针对直线感应电机的速度控制方法，包括：步骤一：分析模型；步骤二，将式子(3)所述的NARX模型利用紧格式动态线性化技术转化成线性模型；步骤三，设计LIM速度与q轴电流观测器；步骤四，设计PPD自适应率；步骤五，设计第一阶控制器；步骤六，设计带电流约束的离散指令滤波器；步骤七，设计第一阶的补偿器信号。本发明的有益效果：首先利用速度观测器与电流观测器技术实现了PPD的估计以使得估计的线性模型接近真实系统，然后基于此联合利用反推技术设计了MFAC控制器，在设计每一阶控制器的基础上充分考虑了约束条件并加入了抗饱和补偿器来应对饱和现象出现的问题。

主权项

1.一种针对直线感应电机的速度控制方法，其特征在于，包括：步骤一：分析模型；LIM在d‑q坐标系下的的数学模型为。其中，i_ds,i_qs表示d‑q轴电流值，U_ds,U_qs表示d‑q轴电压值，L_m,L_r,R_r表示互感，次级漏感和次级电阻，h表示极距，ψ_r表示磁链，ω_e表示电机的电角频率，P表示极对数，M指代LIM的总质量；B表示系统的粘滞系数；F_L为负载扰动；T_r是次级时间常数；控制LIM的速度，可将LIM看作一个二阶模型；将LIM模型转化成如下NARX形式：其中，k_ij表示未知阶数，f₁(·),f₂(·)表示未知非线性函数；步骤二，将式子(3)所述的NARX模型利用紧格式动态线性化技术转化成线性模型；步骤三，设计LIM速度与q轴电流观测器；步骤四，设计PPD自适应率；步骤五，设计第一阶控制器；步骤六，设计带电流约束的离散指令滤波器；步骤七，设计第一阶的补偿器信号；设计补偿器信号为：步骤八，设计第二阶的控制器；步骤九，设置电压约束条件为：步骤十，u_qsmax,u_qsmin表示q轴电流的上下阈值表示q轴电流变化率的上下阈值，u_qs(k)表示系统最终控制器；步骤十一，设计抗饱和补偿器2信号；设计补偿器信号为：对于给定信号|Δv^*(k)‑Δv^*(k‑1)|≤Δv^*，在步骤五‑步骤十一所设的控制器下，整个系统是闭环稳定的，且其中并且，若设系统追踪误差为由于因此：上述步骤一‑步骤十一中，i_qs通过测量的三项电流值经Clarke变换和Park变换所得；速度由速度传感器所测得；d轴电压由磁链误差经经典PID控制器所得；将d‑q轴输入电压通过Park逆变换和Clarke逆变换转换成三相电压通过SVPWM技术输给逆变器。