[发明专利]一种永磁同步电机在飞机舵机电动负载控制系统及方法

说明书

本发明提供了一种永磁同步电机在飞机舵机电动负载控制系统，涉及舵机模拟的技术领域，包括：模糊积分滑膜控制器、第一比例积分控制器、SVPWM控制器、逆变器、永磁同步电机、位置检测器、扰动观测器、第二比例积分控制器；位置检测器用于获取永磁同步电机的转子位置信息以获取转子的角度信息θ以及转子角速度ω；模糊积分滑膜控制器用于获取角度参量，永磁同步电机的转子角速度ω反馈至模糊积分滑膜控制器；第一比例积分控制器与所第一比例积分控制器经反Clark变换与SVPWM控制器相连，SVPWM控制器与逆变器输入侧相连；逆变器输出侧与永磁同步电机输出转子三相电流并将转子三相电流经Clark变换以及Park变换。通过本发明可以模拟飞机在各种飞行状态下的加载情况。

技术领域

本发明涉及舵机控制的技术领域，尤其是涉及一种永磁同步电机在飞机舵机电动负载控制系统及方法。

背景技术

机舵机电动负载模拟器作为飞行控制地面仿真设备，可以模拟舵机在各种飞行状态下的加载情况。相比于传统的自毁式实物实验，该设备极大程度地改进了飞机舵机的测试方式，具有良好的可控性、无破坏性、操作简单方便等优点。其中，伺服电机是负载模拟器的核心元件，通过刚性连接装置缓冲弹簧与舵机相连。在现有的加载系统中，PMSM凭借其结构简单、转动惯量小、动态响应速度快、转矩跟踪能力强等优点被广泛应用。尽管PMSM在保证加载连续性的同时改进了舵机的测试方式，然而其本身是一个易受参数时变等复杂因素影响的非线性系统，因此需要选用具有良好控制特性的控制方法，深入研究准确、快速、抗干扰的改进永磁同步电机算法具有重要意义，以满足负载模拟器的各项技术指标要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种永磁同步电机在飞机舵机电动负载控制系统及方法，以深入研究永磁同步电机的算法以及抗干扰特性，模拟飞机在各种飞行状态下的加载情况。

第一方面，本发明实施例提供了一种磁同步电机在飞机舵机电动负载控制系统，包括：

模糊积分滑膜控制器、第一比例积分控制器、SVPWM控制器、逆变器、永磁同步电机、位置检测器、扰动观测器、第二比例积分控制器；

所述位置检测器用于获取所述永磁同步电机的转子位置信息以获取转子的角度信息θ以及转子角速度ω

所述模糊积分滑膜控制器用于获取角度参量，所述永磁同步电机的转子角速度ω反馈至所述模糊积分滑膜控制器；

所述第一比例积分控制器与所第一比例积分控制器经反Clark变换与所述SVPWM控制器相连，所述SVPWM控制器与所述逆变器输入侧相连；

所述逆变器输出侧与所述永磁同步电机输出转子三相电流并将所述转子三相电流经Clark变换以及Park变换。

另一方面，本发给提供了一种采用权要求1所述的永磁同步电机在飞机舵机电动负载控制系统的永磁同步电机在飞机舵机电动负载控制方法，

所述模糊积分滑膜控制器输入侧获取所述永磁同步电机的转子角速度参量以及永磁同步电机的转子角速度ω，以使所述模糊积分滑膜控制器输出侧获取转子电流参量

所述转子三相电流i负反馈至所述永磁同步电机的转子电流参量利用所述第一比例积分控制器获取纵轴电压u_q；

获取所述永磁同步电机输出转子三相电流经Park变换后的转子电流i_d并所述第二比例积分控制器相连与获取横轴电压u_d，并与所述纵轴电压u_q以使所述SVPWM对所述逆变器的输出电压进行控制。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述轴电压u_d以及所述纵轴电压u_q分别为：

ω_m、ω_e分别为机械角速度和电角速度；