[发明专利]一种永磁调速高压三相异步电动机的抗干扰控制方法

说明书

本发明请求保护一种永磁调速高压三相异步电动机的抗干扰控制方法，包括以下步骤：首先建立永磁调速高压三相异步电动机的数学模型，根据数学模型设计积分滑模面，再根据积分滑模面设计基于积分滑模的速度控制器；然后对设计广义比例积分观测器对干扰进行估计，用于干扰补偿；最后建立复合积分滑模速度控制器，将永磁调速高压三相异步电动机输出的信号分成两路，记为：第一路信号和第二路信号；将经过频域抗干扰处理后的第一路信号和第二路信号分别进行傅立叶逆变换后做重叠处理后，重叠处理后的信号即为经过频域抗干扰处理后的输出数据；再进行加权处理，即完成抗干扰处理。本发明提高了抗干扰性和稳定性。

技术领域

本发明属于电机控制技术领域，特别涉及一种永磁调速高压三相异步电动机的抗干扰控制方法。

背景技术

随着航空航天、医疗器件、机器人技术、制造业等发展，越来越多的领域对精度的要求越来越高。而永磁调速高压三相异步电动机具有结构简单、体积小、质量低、功率密度高、寿命长等优点而被广泛应用于各个领域。但是实际控制系统中存在各种干扰，例如系统参数变化、负载突变、未建模动态、摩擦等干、信号采集误差等干扰。

为了抑制干扰，提高对电机速度的控制精度，专家们相续提出了各种抗干扰控制算法。其中滑模控制也是研究的热点之一。传统的滑模控制虽然具有结构简单、响应速度快、具有较强的鲁棒性等优点，但是存在一定的稳态误差；对速度的进行微分的过程会引入高频扰动，不利于对电机速度的高精度的控制，并且传统滑模控制中对负载或者干扰进行观测时因受电机参数的变化而具有较大的观测误差，进而降低了对速度的控制精度。因此为了对永磁调速高压三相异步电动机速度的精准控制，研究抗干扰控制技术非常重要。

时域和频域滤波对宽带干扰的抑制效果很差；空域抗干扰技术可以有效地抑制宽带干扰，空时抗干扰技术比单纯的空域抗干扰技术具有更高的自由度，但是其算法复杂，不易工程实现。

发明内容

本发明旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种提高控制精确度、提高稳定性的永磁调速高压三相异步电动机的抗干扰控制方法。

本发明的技术方案如下：

一种永磁调速高压三相异步电动机的抗干扰控制方法，其包括以下步骤：首先建立永磁调速高压三相异步电动机的数学模型，根据数学模型设计积分滑模面，再根据积分滑模面设计基于积分滑模的速度控制器；然后对永磁调速高压三相异步电动机系统设计广义比例积分观测器对干扰进行估计，用于干扰补偿；最后根据基于积分滑模的速度控制器和干扰估计值，建立复合积分滑模速度控制器，将永磁调速高压三相异步电动机输出的信号分成两路，记为：第一路信号和第二路信号；将第一路信号依次经过加窗处理、1/2延迟处理和傅立叶变换后进行频域抗干扰处理处理；将第二路信号依次经过1/2延迟处理、加窗处理和傅立叶变换后进行频域抗干扰处理处理；将经过频域抗干扰处理后的第一路信号和第二路信号分别进行傅立叶逆变换后做重叠处理后，重叠处理后的信号即为经过频域抗干扰处理后的输出数据；将多个每个天线阵元输出的经过频域抗干扰处理后的输出数据分别输入到对应的空域滤波器中，再将各个空域滤波器输出的数据进行加权处理，即完成抗干扰处理；所述建立永磁调速高压三相异步电动机的数学模型的数学模型具体包括：建立电压电流数学模型

ia为等效的三相电机a相电流的瞬时值，ia1为双三相绕组a1相电流；转子侧双三相绕组的每相电阻、漏感及互感最大值分别为R_r1、L_lr1和L_mr1；等效三相绕组的每相电阻、漏感及互感最大值分别为R_r、L_lr和L_mr；

建立电磁转矩和运动方程

T_e＝n_pL_m(i_sβi_rα-i_sαi_rβ)