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专利号: 2020109520793
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于边界层趋近律的永磁同步电机位置控制方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:步骤1,永磁同步电机模型为:其中,θ为电机转子角度,ω为电机转子电气角速度,J为电机转动惯量,np为极对数,为永磁体磁极与定子绕组交链的磁链,u为q轴电流,B为转子与负载之间的摩擦系数,Tl为负载转矩;

令 将式(1)简化为其中,a(t)的表达式为:a(t)=d+(b-b0)u       (3)其中,b0为b的经验值,步骤2,计算控制系统跟踪误差,设计滑模面,过程如下:

2.1定义跟踪误差:e=θ-θd       (4)其中,θd为期望轨迹,θ为实际位置;

对式(4)求导,得:

2.2定义滑模面为:其中,λ>0;

对式(7)求导,与式(2)联立,得:步骤3,基于PMSM的动力学系统,采用线性滑模结合边界层趋近律,设计控制器,采用自适应控制方法处理系统中的未知动态,过程如下:

3.1定义系统模型不确定项:则|f|满足如下关系:设f满足如下关系:

其中,

3.2滑模控制器被设计为:其中,φ(s)和N(s)的表达式分别为:φ(s)=tanh(α1(|s|-μ))+1      (13)其中,k1、k2>0,α1,2>0,0<δ0<1,0<σ<1,0<μ<1,μ为设置的边界层;

分别是对ρ0、ρ1、ρ2的估计;sgn(.)为符号函数;

设计自适应更新律为:其中, 均为正数;

3.3设计李雅普诺夫函数:其中,

对式(17)求导后将式(15)自适应更新律代入,得:将控制律(12)代入式(18),得:其中,φ(s)=tanh(α1(|s|-μ))+1为有界函数,对于任意的s其取值范围在(0,2)之间;

根据以上性质,将 改写为:其中,

对于任意标量 满足如下关系:因此,将式(20)改写为:其中,

当 有:

当 有:

联立式(23)和(24),得到:由式(22)-(25)式,得:其中,

由于 因此当 时,能够在有限时间内收敛到一个界内,s的收敛域满足:收敛时间满足如下条件:其中,V(x0)为V(x)的初值。