[发明专利]一种伺服机构的自抗扰控制方法

权利要求书

1.一种伺服机构的自抗扰控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、速度环观测器设计

在d-q旋转坐标系下,L_d＝L_q＝L，采用i_d＝0控制，表示出PMSM的电压方程、转矩方程和机械运动方程，根据机械运动方程得到PMSM速度环动态方程，设计速度环线性扩张状态观测器和速度环控制律；

S2、电流环观测器设计

根据PMSM的电压方程，对q轴电流环控制器设计扩张状态观测器和控制律。

2.根据权利要求1所述的一种伺服机构的自抗扰控制方法，其特征在于：所述步骤S1中，PMSM的电压方程、转矩方程、机械运动方程分别表示如下：

式中，u_q，u_d为d、q轴电压；i_q为q轴电流；ψ_f为永磁体磁链；R，L为定子绕组电阻和电感；K_e为电机的反电动势常数；ω_e为电机的电角速度；ω为电机的机械角速度；K_t为转矩常数；J为转动惯量；b_m为电机粘滞摩擦系数；T_L为负载转矩；Z_a为机电作动器电机转动角度到位置环反馈的减速比。

PMSM速度环动态方程为：

设计速度环线性扩张状态观测器如下：

3.根据权利要求2所述的一种伺服机构的自抗扰控制方法，其特征在于：所述步骤S1中，速度环线性扩张状态观测器增益[β_s1 β_s2]的选取采用极点配置来确定。

4.根据权利要求3所述的一种伺服机构的自抗扰控制方法，其特征在于：所述步骤S1中，速度环控制律设计为：

其中u_PS为速度环P控制器输出。

5.根据权利要求1所述的一种伺服机构的自抗扰控制方法，其特征在于：所述步骤S2中，

式中，Ω＝ωK_e，为反电动势；u_q为q轴电压；i_q为q轴电压；为i_q电流的观测值；R,L为定子绕组电阻和电感。

6.根据权利要求5所述的一种伺服机构的自抗扰控制方法，其特征在于：所述步骤S2中，设计电流环线性扩张状态观测器如下：

7.根据权利要求6所述的一种伺服机构的自抗扰控制方法，其特征在于：所述步骤S2中，电流环线性扩张状态观测器增益[β_c1 β_c2]的选取采用极点配置来确定。

8.根据权利要求7所述的一种伺服机构的自抗扰控制方法，其特征在于：所述步骤S2中，电流环控制律设计为：

其中，u_PC为电流环P控制器输出。