[發(fā)明專利]一種自適應非奇異快速終端滑模觀測器控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810728166.3
• 申請日: 2018-07-05
• 公開（公告）號: CN108847791B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發(fā)明（設計）人: 盧有亮;謝雄;陳勇;趙鵬;張桓源
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H02P6/08
• 分類號: H02P6/08
• 代理公司: 成都虹盛匯泉專利代理有限公司 51268
• 代理人: 王偉

1.一種自適應非奇異快速終端滑模觀測器控制方法，應用于自適應非奇異快速終端滑模觀測器，其特征在于，所述滑模觀測器與無刷直流電機電性連接，所述滑模觀測器包括自適應滑模超平面模塊、自適應終端吸引子趨近率模塊、自適應滑?？刂坡誓K、轉(zhuǎn)矩計算模塊，所述方法包括以下步驟：

步驟1，采集所述無刷直流電機的定子電壓u和定子電流i，通過所述自適應滑模超平面模塊，基于所述滑模觀測器的誤差方程，得到所述滑模觀測器的滑模超平面s；

步驟2，采集所述無刷直流電機的定子電壓u和定子電流i，通過所述自適應終端吸引子趨近率模塊得到所述滑模觀測器的趨近率

步驟3，根據(jù)所述超平面s和趨近率基于所述滑模觀測器的誤差方程，所述自適應滑?？刂坡誓K得到所述滑模觀測器的控制率u；

步驟4，根據(jù)所述滑模觀測器獲取的反電動勢的觀測值，通過所述轉(zhuǎn)矩計算模塊得到所述無刷直流電機的轉(zhuǎn)矩T_e；

步驟5，將計算得到的轉(zhuǎn)矩T_e和給定轉(zhuǎn)矩T_e*做差，得到轉(zhuǎn)矩差值ΔT_e和轉(zhuǎn)矩差值變化率以自適應調(diào)整控制所述滑模觀測器的滑模面、趨近率及控制率。

2.如權利要求1所述的自適應非奇異快速終端滑模觀測器控制方法，其特征在于，所述步驟1包括以下流程：

采集所述無刷直流電機的定子電壓u和定子電流i，通過所述自適應滑模超平面模塊，基于所述滑模觀測器的誤差方程，得到所述滑模觀測器的滑模超平面s，表達式為

其中，和表示定子電流在αβ軸上分量的誤差值，和為關于轉(zhuǎn)矩差值變化率的函數(shù)，p和q為正奇數(shù)，

3.如權利要求2所述的自適應非奇異快速終端滑模觀測器控制方法，其特征在于，所述滑模觀測器的誤差方程為

其中，e_α和e_β為反電動勢在αβ軸上的分量，v_α和v_β為預設的控制率，R為定子相電阻，L為定子相電感。

4.如權利要求2所述的自適應非奇異快速終端滑模觀測器控制方法，其特征在于，所述步驟1還包括以下流程：

和隨所述轉(zhuǎn)矩差值變化率自適應變化，表示為

其中，σ＞0，η＞0，ξ＞1，ζ＞1，m和n為已知正常數(shù)。

5.如權利要求2所述的自適應非奇異快速終端滑模觀測器控制方法，其特征在于，所述步驟2包括以下流程：

采集所述無刷直流電機的定子電壓u和定子電流i，通過所述自適應終端吸引子趨近率模塊得到所述滑模觀測器的趨近率表達式為

其中，x＞1，y＞1，為冪指數(shù)趨近率，為終端吸引趨近率，ΔT_e為轉(zhuǎn)矩差值，為轉(zhuǎn)矩差值變化率，L為定子相電感；

基于轉(zhuǎn)矩差值ΔT_e和轉(zhuǎn)矩差值變化率自適應調(diào)整趨近率系數(shù)。

6.如權利要求5所述的自適應非奇異快速終端滑模觀測器控制方法，其特征在于，所述步驟3包括以下流程：

根據(jù)所述超平面s和趨近率基于所述滑模觀測器的誤差方程，所述自適應滑?？刂坡誓K得到所述滑模觀測器的控制率u，表示為

其中，R為定子相電阻，e_α和e_β為反電動勢在αβ軸上的分量；

基于轉(zhuǎn)矩差值ΔT_e和轉(zhuǎn)矩差值變化率自適應調(diào)整所述滑模觀測器的控制率。

7.如權利要求1所述的自適應非奇異快速終端滑模觀測器控制方法，其特征在于，所述步驟4包括以下流程：

根據(jù)所述滑模觀測器獲取的反電動勢的觀測值e_α和e_β，通過所述轉(zhuǎn)矩計算模塊得到所述無刷直流電機的轉(zhuǎn)矩T_e，表示為

其中，p為所述無刷直流電機的極對數(shù)，w為所述無刷直流電機的角速度，i_α和i_β為定子電流在αβ軸上的分量，e_α和e_β為反電動勢在αβ軸上的分量。