1.一种永磁无刷直流电机调速系统的不匹配时变干扰抑制方法,其特征在于,包括以下步骤:首先,基于永磁无刷直流电机系统状态空间方程,在无干扰情况下设计基准控制器;其次,利用系统可测信息设计两个干扰观测器,分别用来估计系统匹配时变干扰和不匹配时变干扰;最后,基于基准控制器并结合匹配时变干扰估计值和不匹配时变干扰估计值,设计最终的复合控制器,并根据该复合控制器进行变干扰抑制。
2.根据权利要求1所述的永磁无刷直流电机调速系统的不匹配时变干扰抑制方法,其特征在于,所述在无干扰情况下设计基准控制器,具体包括步骤:根据永磁无刷直流电机系统状态空间表达式:
y=Cx
其中, C=[10], a11=-B/J,a12=kt/J,a21=-ke/L,a22=-R/L,b=1/L,ke=npψf,kt=3npψf/2,u为控制量,J为转动惯量,B为粘滞摩擦系数,L为定子电感,R定子电阻,np为磁极对数,ψf为转子磁链,wr为给定转速,w,i分别为电机实际输出转速和电流, 分别为输出转速和电流的导数;
根据上面所述的状态表达式可以设计基准控制器μb
μb=krwr+k1w+k2i,
其中,wr为给定转速,w,i分别为电机实际输出转速和电流,kr,k1,k2为基准控制器参数,需满足:kr=(a11(a22+k2b)-a12(a21+k1b))/a12b,k2<-(a11+a22)/b,
k1<(a11(a22+k2b)-a12a21)/a12b。
3.根据权利要求2所述的永磁无刷直流电机调速系统的不匹配时变干扰抑制方法,其特征在于,所述干扰观测器设计具体包括:利用电机电流和转速对不匹配干扰d1设计干扰观测器GPIOⅠ如下:其中,z0=w, 分别为w, 的估计,m为正整数,lm,lm-1,lm-2,...,l0为观测器系数;
相应地,对不匹配干扰d2设计干扰观测器GPIOⅡ:其中,u为控制量,η0=i, 分别为i, 的估计,n为正整数,λn,λn-1,λn-2,...,λ0为观测器系数。
4.根据权利要求3所述的永磁无刷直流电机调速系统的不匹配时变干扰抑制方法,其特征在于,所述复合控制器的设计具体包括步骤:基于基准控制器并结合匹配和不匹配时变干扰估计值,设计复合控制器为:其中,kd=[kd1 kd2]=-[C(A+Bkx)-1B]-1C(A+Bkx)-1D,kx=[k1 k2],A,B,C,D为永磁无刷直流电机系统状态空间表达式的相关矩阵,kd为干扰估计 的系数矩阵,kx基准控制器中系数矩阵,k1,k2为基准控制器中系数,kd1,kd2为干扰估计 的系数;
因此复合控制器可写为:
其中,kd1=(a22+bk2)/a12b,kd2=-1/b。
5.根据权利要求3或4所述的永磁无刷直流电机调速系统的不匹配时变干扰抑制方法,其特征在于,所述干扰观测器GPIOⅠ和GPIOⅡ都为广义比例积分观测器。