[发明专利]一种吸尘器高速电机控制方法及自适应变结构转速控制器

权利要求书

1.一种吸尘器高速电机控制方法，其特征在于，针对电机的转速控制，对于给定的初始条件，经过若干次自适应的斜率调整，最后使轨迹进入最终切换线上的稳定区，在保持变结构控制强鲁棒性的前提下，以最快的速度实现变结构控制。

2.根据权利要求1所述的吸尘器高速电机控制方法，其特征在于，所述电机为永磁电机，针对电机的转速控制忽略了电机的凸极效应。

3.根据权利要求2所述的吸尘器高速电机控制方法，其特征在于，该控制方法对应的自适应变结构控制器数学模型是在d-q坐标系下，基于Lyapunov函数，并结合LaSalle不变性原理构建得到，其输入为速度给定并接收速度反馈，其输出为q轴参考电流。

4.根据权利要求3所述的吸尘器高速电机控制方法，其特征在于，该控制方法中，在d-q坐标系下定义的永磁电机的运动方程如下式所示：

式中，K为电机转矩系数，J是折算到电机侧的转动惯量，B是粘性摩擦系数，T_l是负载转矩，ΔT_l为转矩扰动；ω为电机侧的角速度；i_q为q轴电流；并作如下假设：

假设一：速度给定ω^*二阶可导；

假设二：扰动转矩ΔT_l及其一阶导数有界；

假设三：变动参数J、K、B均有界。

5.根据权利要求4所述的吸尘器高速电机控制方法，其特征在于，控制输出q轴参考电流的表达式为：

其中，J₀为初始转动惯量，k₁为负载端的转矩系数，k₁＞0，为速度跟踪误差e₁的一阶导数，B₀为初始粘性摩擦系数，为速度给定x_d的一阶导数，c₁为正的常数，为总的不确定性F的估计值，为速度给定x_d的二阶导数，h和β为正常数，s为切换函数，α为Lyapunov函数的特征指数，ε为Lyapunov函数的特征常数。

6.一种用于吸尘器高速电机的自适应变结构转速控制器，其特征在于，其数学模型是在d-q坐标系下，基于Lyapunov函数，并结合LaSalle不变性原理构建得到，其输入为速度给定并接收速度反馈，其输出为q轴参考电流，表达式为：