[发明专利]基于等价输入干扰的永磁同步电机混沌抑制方法及系统

权利要求书

1.一种基于等价输入干扰的永磁同步电机混沌抑制方法，其特征在于：包括以下步骤：

S101：设置永磁同步电机的期望转速r(t),并对永磁同步电机系统模型添加控制输入电压，得到永磁同步电机系统混沌模型，如公式(1)所示：

上式中，u_d和u_q分别为d轴和q轴的输入电压；x₁,x₂,x₃为状态变量，为d轴电流，为q轴电流，为转子角频率；L_q为q轴电感；R为电阻；ψ_r为磁链；β为黏性阻尼系数；J为电磁转矩；P为极对数；T_L＝αcos(2πfτ)Nm，为负载转矩，在负载转矩频率f或幅值α在一定范围内变化时，会产生混沌；所述永磁同步电机系统模型为：

S102：采用基于等价输入干扰方法的控制器，对永磁同步电机系统混沌模型中的干扰项进行估计，得到估计的与系统干扰项等价的扰动信号和所述扰动信号和分别为与公式(1)各表达式中的干扰项：对应的扰动信号x₂x₃对应的扰动信号和对应的扰动信号

S103：根据期望转速r(t)和扰动信号和计算得到基于等价输入干扰的闭环系统控制输入u_d和u_q；并将得到的u_d和u_q作为永磁同步电机的最终输入电压；u_d和u_q的表达式如公式(2)所示:

上式中，ω为实际转速，可通过测量得到；i_q为永磁同步电机的q轴电流，可通过测量得到；K_p1、K_v1、K_p2和K_v2为PI控制器的控制参数，为预设值；τ＝λt,λ为时间常数，为预设值；

2.如权利要求1所述的一种基于等价输入干扰的永磁同步电机混沌抑制方法，其特征在于：步骤S101中，建立永磁同步电机系统模型的步骤包括：

S201：利用与转子同步运转的d-q轴下的Park方程表示永磁同步电机电流环与速度环的动态方程，如公式(3)所示：

上式中，i_d、i_q和ω为状态变量；i_d、i_q和ω为线性化之前的d轴电流、q轴电流和转速；u_d为d轴输入电压；u_q为q轴输入电压；L_d为d轴电感；L_q为q轴电感；R为电阻；ψ_r为磁链；β为黏性阻尼系数；J为电磁转矩；P为极对数；T_L为负载转矩；

S202：利用公式(4)对永磁同步电机Park方程进行线性化，得到永磁同步电机系统方程，如公式(5)所示：

上式中，t和τ与步骤S101及步骤S103中的t和τ表示的含义相同；

S203：根据实际系统对永磁同步电机系统方程参数进行具体化，得到：并基于同步气隙对永磁同步电机系统方程进行分析，即u_d＝u_q＝0，得到如公式(6)所示的永磁同步电机系统模型：

3.如权利要求1所述的一种基于等价输入干扰的永磁同步电机混沌抑制方法，其特征在于：步骤S102中，利用PI控制器对永磁同步电机的q轴电流和永磁同步电机的转速进行控制；所述PI控制器包括：第一PI控制器和第二PI控制器；所述第一PI控制器用于对q轴电流进行跟踪控制，第二PI控制器用于对转速进行跟踪控制。