[發明專利]基于組合趨近律的永磁同步電機滑模控制方法及存儲介質

在審

• 申請號: 202110598926.5
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113497578A
• 公開（公告）日: 2021-10-12
• 發明（設計）人: 沈亞莉;姚曉東;王愛元;劉思豪
• 申請（專利權）人: 上海電機學院;佛山市高明區明戈新型電機電控研究院
• 主分類號: H02P21/00
• 分類號: H02P21/00;H02P21/05;H02P21/18
• 代理公司: 上?？剖⒅R產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙志遠

本發明涉及一種基于組合趨近律的永磁同步電機滑?？刂品椒按鎯橘|，其中，滑?？刂品椒òǎ翰襟E1：獲取永磁同步電機實際的轉子角速度和轉子角度數據；步驟2：建立永磁同步電機在三相靜止坐標系下的數學模型，獲取兩相靜止坐標系下的電流分量數據；步驟3：通過速度環和電流環獲得電壓分量數據；步驟4：通過電壓分量數據獲取逆變器開關信號數據；步驟5：將開關信號數據經過三相逆變器后輸出三相定子電壓數據；步驟6：使用三相定子電壓數據控制永磁同步電機的轉速和轉矩，實現電機調速。與現有技術相比，本發明具有控制效果好、響應速度快、魯棒性好等優點。

技術領域

本發明涉及電機控制技術領域，尤其是涉及一種基于組合趨近律的永磁同步電機滑?？刂品椒按鎯橘|。

背景技術

滑模變結構控制的優勢在于對系統模型的精確性沒有要求，能不受系統參數變化的影響，避免受到實際生產中的干擾。但傳統滑?？刂拼嬖诙墩駟栴}，使滑?？刂圃诂F實應用有很大困難。針對滑?？刂频亩墩駟栴}，國內外學者提出了準滑動模態法、趨近律方法和模糊方法等智能控制方法。準滑動模態法將“準滑動模態”和“邊界層”等概念引入到滑動模態控制設計的過程中，在滑模邊界層外采用正常的滑動模態控制，在滑模邊界層內采用不進行結構變換的連續狀態的反饋控制；趨近律方法在不同趨近律下，通過調節參數與變量構造不同性能的SMC控制器；模糊方法采用模糊規則對變結構參數進行自調整，進而起到降低抖振的效果，或者以降低系統抖振為宗旨設計模糊規則。目前滑?？刂蒲芯康闹攸c依然放在如何抑制甚至消除抖震現象上。

中國專利CN108540030B中公開了一種采用基于新型趨近律的滑模變結構控制器：在滑模面的設計中引入誤差信號的積分項，避免控制量中對加速度信號的要求，減小系統的穩態誤差；同時引入變速趨近律，使系統的趨近速度與系統狀態量|s|的變化相關聯，以提高系統的動態品質；此外，采用連續函數sigmoid(s)代替常規趨近律中的符號函數sgn(s)，雖然進步減小了抖振，但是抑制效果并不明顯。

現有技術在一定程度上可以抑制滑?？刂埔鸬亩墩瘳F象，但是都有其局限性。滑動模態法能有效地削弱抖振，并獲得較好的穩態誤差，但是邊界層方法只能保證系統收斂到以滑模面為中心的鄰域內，只能無限收斂于滑模面卻不能使系統狀態收斂到滑模面；趨近律法通過調整趨近率的參數，既可以保證滑動模態到達過程的運動品質，又可以削弱控制信號的高頻抖動，但參數選取不當會加劇抖振，同時該方法需要技術人員有相關經驗；模糊方法利用模糊控制對系統不確定項進行在線估計，從而消除其影響，實現了切換項自調整，降低切換增益的同時降低抖振，但是沒有很好的轉矩控制效果，仍有很大的改進空間。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種控制效果好、響應速度快、魯棒性好的基于組合趨近律的永磁同步電機滑模控制方法及存儲介質。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種基于組合趨近律的永磁同步電機滑?？刂品椒?，所述的滑模控制方法包括：

步驟1：獲取永磁同步電機實際的轉子角速度和轉子角度數據；

步驟2：建立永磁同步電機在三相靜止坐標系下的數學模型，獲取兩相靜止坐標系下的電流分量數據；

步驟3：通過速度環和電流環獲得電壓分量數據；

步驟4：通過電壓分量數據獲取逆變器開關信號數據；

步驟5：將開關信號數據經過三相逆變器后輸出三相定子電壓數據；

步驟6：使用三相定子電壓數據控制永磁同步電機的轉速和轉矩，實現電機調速。

優選地，所述的步驟1具體為：

采用光電編碼器檢測永磁同步電機實際的轉子角速度和中轉子角度數據。

優選地，所述的步驟2具體為：