[發明專利]一種永磁同步直線電機平移滑平面滑模位置控制方法

有效

• 申請號: 201410277852.5
• 申請日: 2014-06-20
• 公開（公告）號: CN104038133A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 黃宴委;陳迪;陳少斌;熊少華
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14;H02P27/08
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

1.一種永磁同步直線電機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以實現永磁同步直線電機的位置控制，該系統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，用于整個系統的供電；所述控制電路包括電流控制內環和位置控制外環，且所述位置控制外環中設置有滑模變結構控制器，所述滑模變結構控制器在位置控制外環中，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：設計滑模面：

已知永磁同步直線電機機械動態方程為：????????????????????????????????????????????????

化簡后得：

其中，D為粘滯阻尼系數，M為動子質量，K_f為推力常數，F_L為負載推力；

令，，，

則

當參數發生攝動時，

其中，

式中，，，分別表示系統參數A,B,C的攝動量；

設計常規滑平面為，并在常規滑平面的基礎上設計平移滑平面，令；當時，平移滑平面下移；當時，平移滑平面上移；當時，平移滑平面等效為常規滑平面；設，其中，floor(*)表示向下取整函數，e表示位移差，表示控制量為時，系統的位移差，c和為設定參數；

步驟S2：廣義滑模條件證明：

取

構建李雅普諾夫函數，，則有

故，當時，時，系統穩定；其中，為不確定因素H的上界，k為設定參數；

步驟S3：設計控制律：

根據所設計的平移滑平面設計控制律為：

步驟S4：將u設為電流調節器q軸電流的期望給定值，將電流調節器d軸電流的期望給定值設為0，并將電流調節器的輸出進行SVPWM調制就得到了實際的直線電機定子端的PWM逆變器的驅動信號。