[发明专利]采用自适应与直馈补偿对永磁同步电机角速度控制的方法

说明书

本发明提供了一种采用自适应与直馈补偿对永磁同步电机角速度控制的方法，涉及电机设计与控制技术领域，该方法包括以下步骤：对定子电流进行克拉克变换得到两相静止坐标系中的定子电流；对两相静止坐标系中的定子电流以及转子位置进行帕克变换得到两相旋转坐标系中的定子电流；根据第一电流误差信号，以及第一非线性自适应控制规律设计第二定子电压；根据角速度误差信号设计第二定子电流的期望值；根据第二电流误差信号，以及预设的第二非线性自适应控制规律设计第一定子电压；将第三定子电压以及第四定子电压通过三相逆变器输出至永磁同步电机，以完成对永磁同步电机的角速度的控制。本发明提高了对永磁同步电机的角速度进行控制的精确度。

技术领域

本发明涉及电机设计与控制技术领域，具体而言，涉及一种采用自适应与直馈补偿对永磁同步电机角速度控制的方法。

背景技术

永磁同步电机因具有结构简单、运行可靠，宽调速范围以及效率高等优点，在对控制性能要求比较高的伺服系统中得到越来越广泛的应用。

随着微处理器的发展，使得采用复杂算法实现永磁同步电机的智能控制、快速鲁棒控制等成为可能，近年来也引起了越来越多的研发人员的关注。由于永磁同步电机的负载变化时，其转动惯量也会发生较大变换；并且，不同环境条件下使用时，其摩擦系数也会发生改变。

因此，在现有的依靠精确模型参数来设计控制策略技术中，会使得电机在不同的负载以及不同的环境下，能达到的控制精确度较低。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用自适应与直馈补偿对永磁同步电机角速度控制的方法，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的控制精确度较低的问题。

本发明提供一种自适应与直馈补偿对永磁同步电机角速度控制的方法，包括以下步骤：

步骤S10，对永磁同步电机的转子位置、定子电流以及当前电机角速度进行测量，并对所述定子电流进行克拉克变换得到两相静止坐标系中的定子电流；

步骤S20，对所述两相静止坐标系中的定子电流以及所述转子位置进行帕克变换得到两相旋转坐标系中的定子电流；其中，所述两相旋转坐标系包括第一旋转坐标轴以及第二旋转坐标轴；

步骤S30，根据与所述第一旋转坐标轴对应的第一定子电流以及与所述第一旋转坐标轴对应的第一期望定子电流之间的第一电流误差信号，以及预设的第一非线性自适应控制规律设计与所述第二旋转坐标轴对应的第二定子电压；

步骤S40，根据所述当前电机角速度以及期望电机角速度之间的角速度误差信号设计与所述第二旋转坐标轴对应的第二定子电流的期望值；

步骤S50，根据与所述第二旋转坐标轴对应的第二定子电流以及所述第二定子电流的期望值之间的第二电流误差信号，以及预设的第二非线性自适应控制规律设计与所述第一旋转坐标轴对应的第一定子电压；

步骤S60，对所述第一定子电压以及第二定子电压进行帕克逆变换，分别得到与所述两相静止坐标系对应的第一静止坐标轴以及第二静止坐标轴对应的第三定子电压以及第四定子电压，并将所述第三定子电压以及第四定子电压通过三相逆变器输出至所述永磁同步电机，以完成对所述永磁同步电机的角速度的控制。

在本公开的一种示例性实施例中，对所述定子电流进行克拉克变换得到两相静止坐标系中的定子电流包括：

其中，i_α以及i_β为两相静止坐标系中的定子电流，i_a以及i_b为所述定子电流。