[發(fā)明專利]一種永磁轉(zhuǎn)差離合器及其自適應(yīng)非奇異終端滑模轉(zhuǎn)速控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610101728.2
• 申請日: 2016-02-24
• 公開（公告）號: CN105591524B
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 江浩斌;龔曉慶;耿國慶;唐斌;劉慶利;崔秋雯
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號: H02K49/10
• 分類號: H02K49/10;H02P15/00;B62D5/06
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1.一種永磁轉(zhuǎn)差離合器自適應(yīng)非奇異終端滑模轉(zhuǎn)速控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，在傳統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)HPS結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，將永磁轉(zhuǎn)差離合器的外轉(zhuǎn)子通過主動軸與發(fā)動機連接，內(nèi)轉(zhuǎn)子通過從動軸與轉(zhuǎn)向泵連接，構(gòu)建永磁轉(zhuǎn)差離合器式電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；

步驟2，建立轉(zhuǎn)向泵轉(zhuǎn)速誤差的狀態(tài)方程；

步驟3，基于李亞普諾夫函數(shù)設(shè)計自適應(yīng)非奇異終端滑模控制器；

步驟1中所述永磁轉(zhuǎn)差離合器的外控制電路是基于IGBT的Boost電路，通過調(diào)節(jié)IGBT的占空比，改變外轉(zhuǎn)子三相繞組電流，進而改變電磁轉(zhuǎn)矩的大小；

步驟2的實現(xiàn)包括：

步驟2-1，建立永磁轉(zhuǎn)差離合器的數(shù)學(xué)模型，包括：

電壓方程

電磁轉(zhuǎn)矩方程T_e＝C_mI_d；

運動方程

其中，U_d為感應(yīng)電動勢，k為感應(yīng)電動勢系數(shù)，D為占空比，U_c為電容端電壓，L_d為外轉(zhuǎn)子整流回路等效電感，I_d為外轉(zhuǎn)子整流回路繞組電流，R為外轉(zhuǎn)子整流回路等效電阻，ω₁、ω₂分別為外、內(nèi)轉(zhuǎn)子機械角速度，c為電容，T_e為電磁轉(zhuǎn)矩，C_m為轉(zhuǎn)矩系數(shù)，T_L為負載轉(zhuǎn)矩，F(xiàn)₂為內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動阻尼系數(shù)，J₂為內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量；

步驟2-2，定義狀態(tài)變量E＝[e₁,e₂]^T,其中其中，ω_d為轉(zhuǎn)向泵理想轉(zhuǎn)速；

步驟2-3，結(jié)合步驟2-1和步驟2-2，得到轉(zhuǎn)向泵轉(zhuǎn)速誤差的狀態(tài)方程為:

e1·=e2e2·=f+gu+d(t)]]>

其中，

u為控制量；

步驟2-4，得到包含參數(shù)攝動和外界干擾的轉(zhuǎn)向泵轉(zhuǎn)速誤差的狀態(tài)方程為:

e1·=e2e2·=f+gu+g(t)]]>

其中，g(t)為總的不確定性，g(t)＝Δf+Δgu+d(t)，Δf,Δg為不確定因素，|g(t)|≤l_g，l_g為干擾上界。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種永磁轉(zhuǎn)差離合器自適應(yīng)非奇異終端滑模轉(zhuǎn)速控制方法，其特征在于，步驟3的實現(xiàn)包括如下：

步驟3-1，根據(jù)步驟2建立的狀態(tài)方程，選取非奇異終端滑模面為：

其中β>0，p和q為正奇數(shù)，且1<p/q<2；

步驟3-2，利用非奇異終端滑模面建立非奇異終端滑模控制律為：

其中η>0；

步驟3-3，用l_g的估計值代替l_g，得到自適應(yīng)非奇異終端滑模控制律為：

u=-1g(f+βqpe22-pq+(lg^+η)sgn(s));]]>

步驟3-4，定義李亞普諾夫函數(shù)：

其中m為大于0的可調(diào)參數(shù)；

步驟3-5，設(shè)計自適應(yīng)律：得到

V·=SS·-1mlg~lg^·=1βpqe2pq-1[sg(t)-(lg^+η)|s|]-1mlg~lg^·=1βpqe2pq-1[sg(t)-(lg^+η)|s|]-1βpqe2pq-1lg~|s|≤-1βpqe2pq-1η|s|.]]>