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申请/专利权人：江苏大学

摘要：本发明提出了一种基于条件干扰补偿的电机调速控制方法、系统与装置。所发明的方法、系统与装置可应用于机器人、电动汽车与航空航天等工业领域。本发明首先利用永磁同步电机的数学模型设计了一个基于广义超螺旋滑模算法的扩张状态观测器以实现对集中扰动的估计，然后在观测器的基础上构造了由扰动特性指示器、信号处理器以及自适应增益所组成的自适应条件干扰补偿调节器以实现对干扰的条件补偿，最后设计了一个包含互补非光滑函数和积分项的“非光滑‑积分”控制器以辅助永磁同步电机调速。该调速控制方法可以实现对有害干扰的合理补偿以及对有利干扰的合理利用，进而拥有动态性能好、鲁棒性强以及调速精度高等特点。

主权项：1.一种条件干扰补偿的电机调速控制方法，其特征在于，包括如下几个步骤：步骤一，建立永磁同步电机在d-q旋转坐标下的数学模型，并定义所需的状态变量；步骤二，基于永磁同步电机的数学模型，使用广义超螺旋滑模算法设计扩张状态观测器，即广义超螺旋扩张状态观测器，并计算得到集总扰动估计值；所述广义超螺旋扩张状态观测器为： 其中，是电机转子的转速估计值，是电机转子的角加速度估计值，为电机转子的转速估计误差函数具体表示为观测器参数满足0λ＜1，θ＞1；此外，k1，k2和k3为可以调节的观测器增益；使用广义超螺旋扩张状态观测器中的电机转子角加速度估计值来间接地得到集总扰动估计值，即： 其中，表示集总扰动估计值，表示由广义超螺旋扩张状态观测器所得到的电机转子角加速度估计值，C1等于1.5pnψf0J0，且pn为永磁同步电机的极对数，ψf0为永磁体所产生的一个相位的最大磁链ψf的标称值，J0为转动惯量J的标称值；步骤三，利用广义超螺旋扩张状态观测器的干扰估计值设计自适应条件干扰补偿调节器；具体为：设计了一个全新的自适应增益，其为： 其中，eω表示电机转子的转速误差ω-ωr，为自适应增益的可调节参数；自适应条件干扰补偿调节器为： 其中，u1表示自适应条件干扰补偿调节器的输出，τeω为自适应增益eω为电机转子的转速误差ω-ωr，atan·表示反正切函数，为非线性函数；所述非线性函数为： 其中，χ∈0，1表示足够小的正常数；步骤四，使用互补的非光滑函数与积分项设计“非光滑-积分”控制器；所述“非光滑-积分”控制器为： 其中，u2表示“非光滑-积分”控制器的输出，0＜η＜1，r1和r2为控制器的可调节参数；步骤五，把自适应条件干扰补偿调节器的输出与“非光滑-积分”控制器的输出相结合，得到最终的复合控制器。

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百度查询： 江苏大学 基于条件干扰补偿的电机调速控制方法、系统和装置