【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電機控制，尤其涉及一種基于機械參數自辨識技術的永磁同步電機控制方法。
技術介紹
1、近年來，由于永磁同步電機(permanent?magnet?synchronous?motor，pmsm)具備高效率、高功率密度、高轉矩等優點，在伺服系統中得到廣泛應用。但電機運行過程中，不僅存在未知的外部擾動，同時其本身的電氣參數和機械參數也會因為運行環境的變化而發生改變。因此如何保證永磁同步電機在面臨這些內外部擾動時依舊可以實現高精度、高效率的運行成為如今研究的熱點。
2、自抗擾控制技術作為一種對模型參數依賴較低的非線性控制算法，被廣泛應用于永磁同步電機控制中。其中電機模型參數的不準確會作為內部擾動的一部分，隨著外部擾動一起被擴張狀態觀測器觀測并進行補償。這種補償需要通過提高觀測器帶寬來維持原有的控制器性能，這無疑會增加觀測器的負擔?，F有技術中提出先對電機參數進行辨識，再將辨識結果代入控制器中以減小觀測器帶寬，但辨識算法的增加又提高了系統的冗余度，加大了制造成本。
技術實現思路
1、本專利技術提供一種基于機械參數自辨識技術的永磁同步電機控制方法，以解決上述技術問題。
2、為解決上述技術問題，本專利技術提供一種基于機械參數自辨識技術的永磁同步電機控制方法，包括如下步驟：
3、步驟1：建立考慮擾動下的電機觀測模型，并根據所述電機觀測模型設計線性擴張狀態觀測器和線性自抗擾控制器；
4、步驟2：根據所述線性擴張狀態觀測器所得到的總擾動觀測公式
5、步驟3：采用準諧振控制器抑制中高頻擾動；
6、步驟4：將辨識算法所得的參數代入所述線性自抗擾控制器中。
7、較佳地，所述電機觀測模型的機械方程為：
8、
9、其中，te表示電磁轉矩；j0為電機轉動慣量的初值；δj為電機轉動慣量實際值與初值的差值，ωrd為轉速的直流分量；ωr表示轉子的機械角速度；δωr為轉速的諧波分量；tl表示負載轉矩；b0表示粘滯摩擦系數初值；δb表示粘滯摩擦系數初值與實際值的差值。
10、較佳地，所述線性擴張狀態觀測器為：
11、
12、其中，z1、z2、分別為x1、x2、y的估計值；l1、l2為觀測器調節參數；p為電機的磁極對數，ψf為轉子磁鏈。
13、較佳地，所述線性擴張狀態觀測器的調節參數l1、l2與所述線性擴張狀態觀測器的帶寬ωeso之間的關系為：
14、
15、較佳地，所述線性自抗擾控制器的控制率為：
16、
17、其中，kp為所述線性自抗擾控制器的控制器參數；r為系統輸入的期望值。
18、較佳地，所述總擾動觀測公式為：
19、
20、較佳地，基于所述總擾動計算所述粘滯摩擦系數為：
21、
22、令：
23、
24、在k1中，通過所述線性擴張狀態觀測器對ωr和f進行辨識，辨識結果分別為z1和z2。
25、較佳地，在k2中，所述的辨識值為：
26、
27、其中，
28、較佳地，所述轉動慣量的辨識值為：
29、
30、較佳地，所述準諧振控制器的傳遞函數為：
31、
32、其中，kr為諧振增益；ω0為諧振角頻率；ωc為諧振帶寬。
33、與現有技術相比，本專利技術提供的基于機械參數自辨識技術的永磁同步電機控制方法具有如下優點：
34、1、本專利技術利用線性擴張狀態觀測器本身的擾動觀測特性，在永磁同步電機維持恒速運行的前提下，實現了電機粘滯摩擦系數和轉動慣量的在線辨識，降低了系統的冗余度；
35、2、本專利技術通過準諧振-自抗擾控制器消除了辨識結果中由周期性轉矩脈動引起的誤差值，提高了辨識的準確性，提升了控制性能。
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1.一種基于機械參數自辨識技術的永磁同步電機控制方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.如權利要求1所述的基于機械參數自辨識技術的永磁同步電機控制方法，其特征在于，所述電機觀測模型的機械方程為：
3.如權利要求2所述的基于機械參數自辨識技術的永磁同步電機控制方法，其特征在于，所述線性擴張狀態觀測器為：
4.如權利要求3所述的基于機械參數自辨識技術的永磁同步電機控制方法，其特征在于，所述線性擴張狀態觀測器的調節參數l1、l2與所述線性擴張狀態觀測器的帶寬ωeso之間的關系為：
5.如權利要求4所述的基于機械參數自辨識技術的永磁同步電機控制方法，其特征在于，所述線性自抗擾控制器的控制率為：
6.如權利要求5所述的基于機械參數自辨識技術的永磁同步電機控制方法，其特征在于，所述總擾動觀測公式為：
7.如權利要求6所述的基于機械參數自辨識技術的永磁同步電機控制方法，其特征在于，基于所述總擾動計算所述粘滯摩擦系數為：
8.如權利要求7所述的基于機械參數自辨識技術的永磁同步電機控制方法，其特征在于，在K2中，所述
9.如權利要求8所述的基于機械參數自辨識技術的永磁同步電機控制方法，其特征在于，所述轉動慣量的辨識值為：
10.如權利要求9所述的基于機械參數自辨識技術的永磁同步電機控制方法，其特征在于，所述準諧振控制器的傳遞函數為：
...【技術特征摘要】
1.一種基于機械參數自辨識技術的永磁同步電機控制方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.如權利要求1所述的基于機械參數自辨識技術的永磁同步電機控制方法，其特征在于，所述電機觀測模型的機械方程為：
3.如權利要求2所述的基于機械參數自辨識技術的永磁同步電機控制方法，其特征在于，所述線性擴張狀態觀測器為：
4.如權利要求3所述的基于機械參數自辨識技術的永磁同步電機控制方法，其特征在于，所述線性擴張狀態觀測器的調節參數l1、l2與所述線性擴張狀態觀測器的帶寬ωeso之間的關系為：
5.如權利要求4所述的基于機械參數自辨識技術的永磁同步電機控制方法，其特征在于，所述線性自抗擾控制器...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉紅俐，丁一峰，金建鋒，朱其新，謝鷗，楊勇，
申請(專利權)人：蘇州科技大學，
類型：發明
國別省市：
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