[发明专利]一种滑膜无感补偿控制方法及系统

权利要求书

1.一种滑膜无感补偿控制方法，应用于无位置传感器永磁同步电机，其特征在于，所述方法包括：

构建永磁同步电机静止坐标系中各轴滑模面的线性自抗扰控制器；

获取永磁同步电机在开关控制函数控制下进行运行时的电机运行参数；

控制所述线性自抗扰控制器根据所述电机运行参数计算得到所述线性自抗扰控制器的输出控制量；

控制所述线性自抗扰控制器利用所述输出控制量来等效补偿电机系统在各轴滑膜面上的抖动，使电机系统趋近所述各轴滑膜面的理想零位置；

计算所述电机系统趋近所述各轴滑膜面的理想零位置时的转子信息预估值；

将所述转子信息预估值输入到永磁同步电机的控制器中构成双闭环结构，实现对永磁同步电机的双闭环控制。

2.根据权利要求1所述的滑膜无感补偿控制方法，其特征在于，所述线性自抗扰控制器包括线性扩张状态观测器和线性控制器；

获取永磁同步电机在各轴开关控制函数的控制下进行运行时的定子电流预估值与定子电流测量值；

将所述定子电流预估值与定子电流测量值输入到所述线性扩张状态观测器；

控制所述线性扩张状态观测器根据所述定子电流预估值与所述定子电流测量值跟踪电机系统在所述各轴滑膜面的实际状态，得到对应的状态变量；

控制所述线性控制器根据所述状态变量计算得到输出控制量；

通过所述输出控制量对各轴的所述开关控制函数进行补偿，获得各轴连续控制函数；

通过低通滤波器对所述各轴连续控制函数中的高次谐波进行滤除，得到各轴扩展反电动势预估值；

基于所述各轴扩展反电动势预估值预估电机的转子信息预估值。

3.根据权利要求2所述的滑膜无感补偿控制方法，其特征在于，α轴上的所述线性扩张状态观测器为：

式中，e为跟踪误差，x₁、x₂为α轴滑膜面的状态变量；表示x₁、x₂的导数；ω_o为观测器带宽，b为控制器增益，e_α为α轴扩展反动势真实值，Z_α为α轴开关控制函数；将所述定子电流预估值与所述定子电流测量值之差作为所述线性扩张状态观测器的输入量，表示为为α轴的定子电流预估值，i_α为α轴的定子电流测量值。

4.根据权利要求3所述的滑膜无感补偿控制方法，其特征在于，α轴的所述线性控制器根据状态变量x₁、x₂计算得到α轴输出控制量，所述α轴输出控制量为α轴的观测反电动势误差补偿值，在α轴上的线性控制器为：

式中，U_α为α轴的观测反电动势误差补偿值，e_α为α轴扩展反动势真实值，Z_α为α轴开关控制函数，k_p为控制器增益，b为控制器增益。

5.根据权利要求4所述的滑膜无感补偿控制方法，其特征在于，通过所述输出控制量对各轴的所述开关控制函数进行补偿，获得各轴连续控制函数；通过低通滤波器对所述各轴连续控制函数中的高次谐波进行滤除，得到各轴扩展反电动势预估值，包括：

通过α轴的所述观测反电动势误差补偿值对α轴滑模面滑膜变结构控制中所采用的α轴开关控制函数进行补偿，得到α轴连续控制函数为

通过低通滤波器对α轴连续控制函数中的高次谐波进行滤除得到α轴扩展反电动势预估值：

式中，为α轴扩展反动势预估值，为α轴连续控制函数，ω为滤波截止频率。