[发明专利]一种圆筒容错永磁直线电机系统的新型滑模控制方法

摘要

本发明公开了一种不匹配受扰圆筒容错永磁直线电机系统的新型滑模控制方法，五相圆筒容错永磁直线电机的结构特性分析；建立基于不匹配干扰d₁(t)和匹配干扰d₂(t)的五相圆筒容错永磁直线电机二阶数学模型；设计系统新型滑模面σ，求得滑模面σ的导数求出基于不匹配干扰观测器的新型滑模控制律将所得的滑模控制律和由PI电流调节器输出的d轴电压给定值x轴电压给定值以及y轴电压给定值经电压源逆变器，采用CPWM调制方法实现不匹配受扰圆筒容错永磁直线电机系统的高控制性能运行。采用本发明的新型SMC策略能使电机速度快速跟随且无超调、无稳态误差，同时该策略有效抑制了滑模抖振，对系统不匹配干扰具有很强的鲁棒性。

主权项

1.一种不匹配受扰圆筒容错永磁直线电机系统的新型滑模控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，五相圆筒容错永磁直线电机的结构特性分析；步骤2，建立基于不匹配干扰d₁(t)和匹配干扰d₂(t)的五相圆筒容错永磁直线电机二阶数学模型；步骤3，根据步骤2定义的系统状态变量x₁、x₂和不匹配干扰d₁(t)，设计不匹配干扰观测器，观测电机系统的不匹配干扰；步骤4，设计系统滑模面σ，求得滑模面σ的导数将步骤2所得的电机二阶数学模型表达式代入滑模面导数表达式中求出基于不匹配干扰观测器的滑模控制律为：式中ε为控制器切换增益，且ε>0，D＝k₁₁k₂₃，C＝‑k₂₁v^*,其中c₁、c₂为滑模面参数且c₁、c₂>0，为不匹配干扰观测值，在式子中简写为步骤5，将步骤4获得的滑模控制律表达式代入步骤4所得的滑模面导数表达式求得表达式选取李雅普诺夫函数，根据表达式和步骤4所得滑模面σ分析所设计的新型滑模控制器的稳定性；步骤6，将步骤4所得的滑模控制律和由PI电流调节器输出的d轴电压给定值x轴电压给定值以及y轴电压给定值经电压源逆变器，采用基于单极性PWM的CPWM调制方法实现不匹配受扰圆筒容错永磁直线电机系统的高控制性能运行。