[發(fā)明專利]一種表貼式永磁同步電機雙滑模無位置傳感器控制方法

在審

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• 申請日: 2022-04-01
• 公開（公告）號: CN114744924A
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 呂德剛;馬春鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: H02P6/10
• 分類號: H02P6/10;H02P6/28;H02P21/00;H02P21/13;H02P21/14;H02P21/18;H02P21/22;H02P25/022;H02P27/08
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1.一種表貼式永磁同步電機雙滑模無位置傳感器控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，在兩相旋轉(zhuǎn)坐標系下，設(shè)計新型滑模控制器的滑模面為積分滑模面，結(jié)合新型趨近律，以電機機械角速度觀測誤差x₁作為輸入量，q軸電流i_q作為輸出量，推導出滑模控制器控制率方程，利用李雅普諾夫穩(wěn)定判據(jù)證明穩(wěn)定性；

步驟2，在兩相靜止坐標系下，設(shè)計新型滑模觀測器的滑模面為非奇異終端滑模面，結(jié)合快速新型切換控制函數(shù)，以電機電流觀測誤差x作為輸入量，電機轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子位置角度作為輸出量，推導出滑模觀測器的控制率方程，利用李雅普諾夫穩(wěn)定判據(jù)證明穩(wěn)定性。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種表貼式永磁同步電機雙滑模無位置傳感器控制方法，其特征在于，所述步驟1包括：

定義轉(zhuǎn)速誤差為系統(tǒng)狀態(tài)變量x₁，應滿足：

x₁＝ω_ref-ω_r

式中：ω_ref為給定轉(zhuǎn)速。

設(shè)計滑模控制器的滑模面為積分滑模面，表達式為：

設(shè)計趨近律方程為：

式中：l＞0；γ＞1；h＞0。

得滑模控制器控制率為：

為驗證系統(tǒng)可達性、穩(wěn)定性及存在性，需定義李雅普諾夫函數(shù)為：

對上式求導可得穩(wěn)定條件：

由上式可知，滑模控制器滿足李雅普諾夫穩(wěn)定性理論，可以使速度誤差在有限時間內(nèi)收斂。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種永磁同步電機無位置傳感器控制方法，其特征在于，所述步驟2包括：

定義電流誤差為系統(tǒng)狀態(tài)變量x，應滿足：

式中：i_α、i_β為α、β軸觀測電流。

設(shè)計滑模觀測器的滑模面為非奇異終端滑模面，表達式為：

式中：a＞0；b＞0；m＞1；p、q為正奇數(shù)，且滿足qp2q。

設(shè)計切換函數(shù)如下：

f(s)＝-αq(s)sign(s)-βs³

式中：

設(shè)計滑模觀測器的滑模控制率為：

結(jié)合李雅普諾夫穩(wěn)定條件可得：

由于故所設(shè)計滑模觀測器滿足李雅普諾夫穩(wěn)定性理論，可以使速度誤差在有限時間內(nèi)收斂。