[發明專利]一種永磁同步直線電機的控制方法、裝置及存儲介質

在審

• 申請號: 202210746089.0
• 申請日: 2022-06-29
• 公開（公告）號: CN115102443A
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 林健;張樹龍;周磊;查雨欣;孫冀婷
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: H02P21/00
• 分類號: H02P21/00;H02P21/13;H02P21/05;H02P6/00;H02P6/34;H02P25/024;H02P27/08
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種永磁同步直線電機的控制方法，其特征在于，包括：

獲取PMSLM的實際三相電流值并依次進行Clark變換和Park變換，得到dq坐標系下d軸和q軸實際電流值；

獲取PMSLM的實際線速度值并與q軸實際電流值輸入預構建的狀態觀測器LESO，得到廣義擾動的估計值；

獲取PMSLM的參考線速度值并與實際線速度值進行差值計算獲取速度差值，將速度差值和所述估計值輸入預構建的滑模控制SMC，得到q軸期望電流值；

獲取d軸給定電流值并與d軸實際電流值進行差值計算獲取d軸電流差值，根據q軸期望電流值與q軸實際電流值進行差值計算獲取q軸電流差值；

將d軸和q軸電流差值分別經過PI調節器調節獲取d軸和q軸期望電壓；將d軸和q軸期望電壓經過反Park變換獲取αβ坐標系下α軸和β軸期望電壓；

將α軸和β軸期望電壓通過SVPWM調制后輸入驅動PMSLM動作的逆變器實現控制。

2.根據權利要求1所述的一種永磁同步直線電機的控制方法，其特征在于，還包括獲取實際轉子磁鏈角度θ_e，所述實際轉子磁鏈角度θ_e用于Park變換和反Park變換。

3.根據權利要求1所述的一種永磁同步直線電機的控制方法，其特征在于，所述狀態觀測器LESO的構建過程包括：

構建PMSLM電磁推力方程：

式中，F_e為電磁推力，p_n為極對數，τ為極距，ψ_f為次級永磁體磁鏈；i_q為dq坐標系下q軸電樞電流；

基于PMSLM電磁推力方程構建PMSLM運動平衡方程：

式中，M為動子質量，F_e為電磁推力，F_L為負載推力，B_m為黏性摩擦系數，v為氣隙磁場的線速度；

考慮參數攝動和負載擾動的突變，對PMSLM運動平衡方程重新建模，獲取考慮廣義擾動的PMSLM速度數學模型：

式中，ψ_f＝ψ_f0+Δψ_f，B_m＝B_m0+ΔB_m，B_m0、ψ_f0分別為黏性摩擦系數和次級永磁體磁鏈的標稱值，Δψ_f和ΔB_m分別為黏性摩擦系數和次級永磁體磁鏈的攝動量；

基于考慮廣義擾動的PMSLM速度數學模型可以得知：

為PMSLM已知信息；

為未知總擾動；

f＝-a₀v+f′為廣義擾動；

將廣義擾動f擴張為狀態變量，并選取狀態變量：

將考慮廣義擾動的PMSLM速度數學模型轉化為連續的擴張狀態空間方程：

式中，C＝[1 0]，x＝[x₁ x₂]^T，u、y分別為輸入變量和輸出變量，為x和f′的導數；

在連續的擴張狀態空間方程的基礎上建立狀態觀測器LESO的狀態方程：

式中，z＝[z₁ z₂]^T為狀態觀測器LESO的狀態向量，z₁→x₁,z₂→x₂代表對x的追蹤信號，為z的導數；u_c＝[u y]^T為組合輸入變量，y_c為輸出變量，L為狀態觀測器LESO的增益矩陣。