[發明專利]一種永磁同步電機調速系統的自抗擾控制方法及系統

有效

• 申請號: 201710680501.2
• 申請日: 2017-08-10
• 公開（公告）號: CN107425769B
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 唐彬彬;曾岳南;徐道明;趙友陽
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: H02P21/00
• 分類號: H02P21/00;H02P21/13
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

1.一種永磁同步電機調速系統的自抗擾控制方法，其特征在于，包括：

采集永磁同步電機調速系統的轉子角速度和轉矩電流；

采用預先建立的擾動適應的自抗擾模型對所述轉子角速度及所述轉矩電流進行處理，得到控制輸出信號；

依據所述控制輸出信號對所述永磁同步電機調速系統進行轉速控制；

所述自抗擾模型為依據一階線性自抗擾控制子模型、轉動慣量辨識子模型及負載轉矩觀測子模型建立的；所述轉動慣量辨識子模型依據朗道辨識算法建立的，并通過辨識出的轉動慣量及計算關系式b₀＝K_t/J對系統控制增益b₀進行調整，其中，所述K_t表示轉矩系數，所述J表示轉動慣量；所述負載轉矩觀測子模型依據擴張狀態觀測器建立的，并將觀測出的負載轉矩進行前饋補償；其中：

所述負載轉矩觀測子模型依據擴張狀態觀測器建立的，包括：

依據擴張狀態觀測器建立所述負載轉矩觀測子模型，其中，為負載轉矩的觀測值，B為粘性摩擦系數，fal(e)為非線性函數，k₁和k₂為負載轉矩觀測器的控制增益；δ為濾波因子；

所述一階線性自抗擾控制子模型包括一階線性跟蹤微分控制器、二階線性擴張狀態觀測器和一階線性狀態誤差反饋控制率；

所述一階線性跟蹤微分控制器為其中，z₁₁為過渡后的給定信號，ν為所述一階線性跟蹤微分控制器的增益，ω_m為給定信號；

所述二階線性擴張狀態觀測器為其中，z₂₁為所述永磁同步電機調速系統輸出變量的觀測值，z₂₂為所述永磁同步電機調速系統綜合擾動的觀測值，β₂₁和β₂₂為所述二階線性擴張狀態觀測器的控制增益，為所述轉子角速度；

所述一階線性狀態誤差反饋控制率為其中，β₁₁為控制系數，u₀為誤差反饋控制率輸出，u為所述一階線性自抗擾控制子模型的輸出信號；

所述轉動慣量辨識子模型依據朗道辨識算法建立的，包括：

依據參考模型、可調模型和辨識算法建立所述轉動慣量辨識子模型；

所述參考模型為ω_m(g)＝2ω_m(g-1)-ω_m(g-2)+b(g-1)U(g-1)，所述可調模型為所述辨識算法為其中，采樣時間為T_s，b(g)＝T_s/J，U(g)＝T_e(g-1)-T_e(g-2)，T_e為電磁轉矩，β為自適應控制增益；其中，g為當前時刻，g-1為前一時刻，g-2為g-1的前一時刻。

2.根據權利要求1所述的永磁同步電機調速系統的自抗擾控制方法，其特征在于，所述依據所述控制輸出信號對所述永磁同步電機調速系統進行轉速控制的過程為：

所述控制輸出信號進行限幅處理，并依據處理后的控制輸出信號對所述永磁同步電機調速系統進行轉速控制。