主权项 |
1、基于自适应滑模变结构的永磁同步电机控制系统,由主电路和控制电路构成,所述控制电路包括磁链控制环、转矩控制内环,以及转速控制外环;其特征是在所述转速控制外环中加入滑模变结构控制器,所述滑模变结构控制器在转速控制外环中,以转子角速度ω与给定转速ω*之间的转速差ωe为输入信号,输出转矩指令控制信号Te*,所述输入信号ωe与输出转矩指令控制信号Te*的关系为:<math> <mrow> <mi>s</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mi>C</mi> <mo>[</mo> <msub> <mrow> <mo>-</mo> <mi>ω</mi> </mrow> <mi>e</mi> </msub> <mo>+</mo> <msubsup> <mo>∫</mo> <mn>0</mn> <mi>t</mi> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mo>-</mo> <mfrac> <msub> <mi>B</mi> <mi>w</mi> </msub> <mi>J</mi> </mfrac> <mo>-</mo> <mi>K</mi> <mfrac> <mn>1</mn> <mi>J</mi> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <msub> <mi>ω</mi> <mi>e</mi> </msub> <mi>dt</mi> <mo>]</mo> </mrow> </math> <math> <mrow> <msubsup> <mi>T</mi> <mi>e</mi> <mo>*</mo> </msubsup> <mo>=</mo> <msub> <mi>Kω</mi> <mi>e</mi> </msub> <mo>+</mo> <mi>fsgn</mi> <mo>[</mo> <mi>s</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>]</mo> <mo>,</mo> <mi>K</mi> <mo>></mo> <mn>0</mn> </mrow> </math> <math> <mrow> <mi>sgn</mi> <mo>[</mo> <mi>s</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>]</mo> <mo>=</mo> <mfenced open='{' close=''> <mtable> <mtr> <mtd> <mo>+</mo> <mn>1</mn> </mtd> <mtd> <mi>s</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>></mo> <mn>0</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mtd> <mtd> <mi>s</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo><</mo> <mn>0</mn> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> </mrow> </math> C,K,f为可调参数;设计参数f进行参数自适应估计为:<math> <mrow> <mover> <mi>f</mi> <mo>^</mo> </mover> <mo>=</mo> <mo>-</mo> <mi>λC</mi> <mfrac> <mn>1</mn> <mi>J</mi> </mfrac> <msubsup> <mo>∫</mo> <mn>0</mn> <mi>t</mi> </msubsup> <mo>|</mo> <mi>S</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>|</mo> <mi>dt</mi> <mn>0</mn> <mo><</mo> <mi>λ</mi> <mo><</mo> <mn>1</mn> </mrow> </math> λ为自适应因子则控制率变为<math> <mrow> <msubsup> <mi>T</mi> <mi>e</mi> <mo>*</mo> </msubsup> <mo>=</mo> <msub> <mi>Kω</mi> <mi>e</mi> </msub> <mo>+</mo> <mo>[</mo> <mo>-</mo> <mi>λC</mi> <mfrac> <mn>1</mn> <mi>J</mi> </mfrac> <msubsup> <mo>∫</mo> <mn>0</mn> <mi>t</mi> </msubsup> <mo>|</mo> <mi>S</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>|</mo> <mi>dt</mi> <mo>]</mo> <mi>sgn</mi> <mo>[</mo> <mi>s</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>]</mo> <mo>,</mo> <mi>K</mi> <mo>></mo> <mn>0</mn> </mrow> </math> 式中,J为转动惯量,Bw是粘性摩擦系数,Te是电磁转矩,ω是转子角速度,ωe为转速差,s(t)为滑模面,Te*为转矩控制指令。 |