[發明專利]一種永磁直線同步電機滑模控制系統有效
| 申請號： | 201710150685.1 | 申請日： | 2017-03-14 |
| 公開（公告）號： | CN106849795B | 公開（公告）日： | 2019-03-19 |
| 發明（設計）人： | 楊春雨;車志遠;周林娜;許瑞琪;馬婷婷;李恒 | 申請（專利權）人： | 中國礦業大學 |
| 主分類號： | H02P21/00 | 分類號： | H02P21/00;H02P21/13;H02P21/18;H02P25/064 |
| 代理公司： | 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249 | 代理人： | 彭雄 |
| 地址： | 221116 江蘇省徐*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 線性 擴張 狀態 觀測器 永磁 直線 同步電機 控制系統 | ||
1.一種永磁直線同步電機滑模控制系統，其特征在于：包括位移誤差模塊、擴張狀態觀測器、滑模面以及滑模控制律模塊，其中：
位移誤差模塊將給定位移p*與永磁直線同步電機的實際位移x1相減得到位移誤差信號e1，并將其發送到滑模面；
所述永磁直線同步電機簡化的積分串聯型數學模型，如下式所示：
其中，x1和x2分別為永磁直線同步電機的位移和速度v，b＝KF/M，KF為電磁推力系數，M為載體質量，u為控制信號iq，iq為q軸的電流，y為系統輸出，f(t)＝-(FL+Bvv)/M為未知的集總擾動，假設f(t)可微且導數有界，即FL為負載轉矩，Bv為粘滯摩擦系數；
滑模面根據位移誤差模塊輸出的位移誤差信號e1得到滑模函數值s(e1)；
所述滑模面如下式所示：
其中，c表示位移誤差系數，c>0，e1表示位移誤差，且e1＝x1-p*，p*為給定位移信號；
擴張狀態觀測器根據滑模控制律模塊的輸出的控制信號u和永磁直線同步電機的實際位移x1對干擾進行實時在線地估計以得到干擾估計值z3，并將干擾估計值z3發送到滑模控制律模塊；
所述擴張狀態觀測器如下式所示：
其中，ε>0，且α1、α2和α3為正實數；z為觀測器的狀態，且z1、z2和z3分別表示位移、速度和集總擾動的估計值，e為中間變量；
滑模控制律模塊根據滑模面輸出的滑模函數值s(e1)和擴張狀態觀測器輸出的干擾估計值z3進行運算得到控制信號u，并將其同時發送到永磁直線同步電機和擴張狀態觀測器；
所述滑模控制律如下式所示：
其中，u表示控制信號，k為指數趨近系數，s(e1)為滑模面函數，z3表示干擾估計值，表示給定位移信號的二階導數，c表示位移誤差系數，e1表示位移誤差；
受干擾d(t)影響的永磁直線同步電機在滑模控制律模塊輸出信號u的作用下輸出位移信號x1。
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