基于等价输入干扰的永磁同步电机混沌抑制方法及系统 .pdfVIP

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN109450321A

(43)申请公布日2019.03.08

(21)申请号CN201811434993.8

(22)申请日2018.11.28

(71)申请人中国地质大学(武汉)

地址430000湖北省武汉市洪山区鲁磨路388号

(72)发明人佘锦华吴敏刘振焘张传科李子君殷翔

(74)专利代理机构武汉知产时代知识产权代理有限公司

代理人郝明琴

(51)Int.CI

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

基于等价输入干扰的永磁同步电机

混沌抑制方法及系统

(57)摘要

本发明提供了一种基于等价输入干

扰的永磁同步电机混沌抑制方法及系统，

其方法包括：首先建立永磁同步电机的系

统模型，然后加入输入，得到永磁同步电

机的系统混沌模型，并采用基于等价输入

干扰方法的控制器对系统干扰进行抑制，

采用PI控制器对系统电流和转速进行控

制，最后得到基于等价输入干扰的闭环系

统输入；一种基于等价输入干扰的永磁同

步电机混沌抑制系统，包括不同模块，根

据永磁同步电机的混沌抑制要求，对系统

干扰进行抑制。本发明的有益效果是：本

发明提供的技术方案计算量小，实时性

强；避免了系统的抖振问题，提高了适用

范围；参数设计简单，便于实际应用；系

统保守性低，同时有较强的鲁棒性，控制

精度更高。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1.一种基于等价输入干扰的永磁同步电机混沌抑制方法，其特征在于：包括以下步

骤：

S101：设置永磁同步电机的期望转速r(t),并对永磁同步电机系统模型添加控制输入

电压，得到永磁同步电机系统混沌模型，如公式(1)所示：

Image

上式中，uSubd/Sub和uSubq/Sub分别为d轴和q轴的输入电压；

xSub1/Sub,xSub2/Sub,xSub3/Sub为状态变量，ImageImage为d

轴电流，Image为q轴电流，Image为转子角频率；LSubq/Sub为q轴电感；

R为电阻；ψSubr/Sub为磁链；β为黏性阻尼系数；J为电磁转矩；P为极对数；

TSubL/Sub＝αcos(2πfτ)Nm，为负载转矩，在负载转矩频率f或幅值α在一定

范围内变化时，会产生混沌；所述永磁同步电机系统模型为：Image

S102：采用基于等价输入干扰方法的控制器，对永磁同步电机系统混沌模型中的

干扰项进行估计，得到估计的与系统干扰项等价的扰动信号Image和Image所

述扰动信号Image和Image分别为与公式(1)各表达式中的干扰项：Image对

应的扰动信号ImagexSub2/SubxSub3/Sub对应的扰动信号Image和

Image对应的扰动信号Image

S103：根据期望转速r(t)和扰动信号Image计算得到基于等价输入干扰的闭环系

统控制输入uSubd/Sub和uSubq/Sub；并将得到的uSubd/Sub和

uSubq/Sub作为永磁同步电机的最终输入电压；uSubd/Sub和

uSubq/Sub的表达式如公式(2)所示:

Image

上式中，Imageω为实际转速，可通过测量得到；iSubq/Sub为永磁同步电机

的q轴电流，可通过测量得到；KSubp1/Sub、KSubv2/Sub、

KSubp2/Sub和KSubv2/Sub为PI控制器的控制参数，为预设值；τ＝λt,λ

为时间常数，为预设值。

2.如权利要求1所述的一种基于等价输入干扰的永磁同步电机混沌抑制方法，其特

征在于：步骤S101中，建立永磁同步电机系统模型的步骤包括：

S201：利用与转子同步运转的d-q轴下的Park方程表示永磁同步电机电流环与速

度环的动态方程，如公式(3)所示：

Image