[發(fā)明專利]一種永磁同步直線電機(jī)平移滑平面滑模位置控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410277852.5
• 申請日: 2014-06-20
• 公開（公告）號: CN104038133A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃宴委;陳迪;陳少斌;熊少華
• 申請（專利權(quán)）人: 福州大學(xué)
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14;H02P27/08
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊

1.一種永磁同步直線電機(jī)平移滑平面滑模位置控制方法，其特征在于：提供一平移滑平面滑模控制系統(tǒng)以實現(xiàn)永磁同步直線電機(jī)的位置控制，該系統(tǒng)包括主電路和控制電路，其中，所述主電路包括交流電源，整流器以及三相逆變器，用于整個系統(tǒng)的供電；所述控制電路包括電流控制內(nèi)環(huán)和位置控制外環(huán)，且所述位置控制外環(huán)中設(shè)置有滑模變結(jié)構(gòu)控制器，所述滑模變結(jié)構(gòu)控制器在位置控制外環(huán)中，以動子位移d與給定位移dm之間的位移差e為輸入信號，輸出電流指令控制信號i_q；具體包括步驟如下，

步驟S1：設(shè)計滑模面：

已知永磁同步直線電機(jī)機(jī)械動態(tài)方程為：????????????????????????????????????????????????

化簡后得：

其中，D為粘滯阻尼系數(shù)，M為動子質(zhì)量，K_f為推力常數(shù)，F(xiàn)_L為負(fù)載推力；

令，，，

則

當(dāng)參數(shù)發(fā)生攝動時，

其中，

式中，，，分別表示系統(tǒng)參數(shù)A,B,C的攝動量；

設(shè)計常規(guī)滑平面為，并在常規(guī)滑平面的基礎(chǔ)上設(shè)計平移滑平面，令；當(dāng)時，平移滑平面下移；當(dāng)時，平移滑平面上移；當(dāng)時，平移滑平面等效為常規(guī)滑平面；設(shè)，其中，floor(*)表示向下取整函數(shù)，e表示位移差，表示控制量為時，系統(tǒng)的位移差，c和為設(shè)定參數(shù)；

步驟S2：廣義滑模條件證明：

取

構(gòu)建李雅普諾夫函數(shù)，，則有

故，當(dāng)時，時，系統(tǒng)穩(wěn)定；其中，為不確定因素H的上界，k為設(shè)定參數(shù)；

步驟S3：設(shè)計控制律：

根據(jù)所設(shè)計的平移滑平面設(shè)計控制律為：

步驟S4：將u設(shè)為電流調(diào)節(jié)器q軸電流的期望給定值，將電流調(diào)節(jié)器d軸電流的期望給定值設(shè)為0，并將電流調(diào)節(jié)器的輸出進(jìn)行SVPWM調(diào)制就得到了實際的直線電機(jī)定子端的PWM逆變器的驅(qū)動信號。