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专利号: 2018102650962
申请人: 淮阴工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于动态面的永磁同步电机自适应滑模控制方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:步骤1、建立永磁同步电机标准化模型;

步骤2、采用具有单权值的RBF神经网络,并将其应用到控制器设计中;

步骤3、自适应滑模控制器设计。

2.根据权利要求1所述的一种基于动态面的永磁同步电机自适应滑模控制方法,其特征在于,所述步骤1具体为:永磁同步电机标准化模型为其中,γ=-ψr/(kL),σ=Bτ/J, uq和ud表示标准化q-轴和d-轴定子电压,TL表示标准化负载转距,σ和γ表示系统参数。

3.根据权利要求1所述的一种基于动态面的永磁同步电机自适应滑模控制方法,其特征在于,所述步骤2具体为:引入新变量x1=ω,x2=iq,x3=id,将具有时变时滞的永磁同步电机数学模型简化为其中,x(t)=[x1(t),x2(t),x3(t)]T∈R3表示状态变量矢量,Hi(·),i=1-3表示延迟状态扰动,di(·)表示时变时滞并满足其中,τ3和τ4表示未知上界。

4.根据权利要求1所述的一种基于动态面的永磁同步电机自适应滑模控制方法,其特征在于,所述步骤3具体为:

3.1定义第一个跟踪误差S1=x1-yr,其中yr表示参考轨迹,求S1的时间导数其中f1(·)=-σx1-TL,存在RBF神经网络 其中 利用引理1和假设1,得到

其中b1表示正值设计常数引入新变量

其中 和 表示σ和λi,i=1-3的估计值设计虚拟控制和自适应律

其中k1,m1,a1,γ1,c1和Γ1表示设计常数,η表示较小的正值常数利用引理2,下列不等式成立其中εi0表示εi的上界α2利用带时间常数τ2的一阶低通滤波器来得到α2f滤波误差定义为y2=α2f-α2,则求y2的导数

其中 表示一个连续函数并有S2=x2-α2f.

利用式(14)和引理1,可以得到利用式(7)-(15)和引理1,(5)可重写为其中G表示σ的上界,并满足0<|σ|≤G;

3.2从式(2)可知,S2的导数为存在RBF神经网络 其中 为了进一步提高跟踪精度和获得更好的性能,快速终端滑模面设计为其中p和q表示正值奇数,α和β表示正值常数根据引理1和假设1,有

其中b2表示正值设计常数选择q-轴控制律和自适应律其中m2,a2和γ2表示设计常数;

3.3定义误差函数S3

S3=x3-2   (22)根据式(2)和式(22),可以得到其中,f3(·)=-x3+x1x2,存在RBF神经网络 其中 利用引理1和假设1,得到

其中b3表示正值设计常数d-轴控制律设计为:

其中k3表示正值常数

选择相应的自适应律

其中m3,a3和γ3表示设计常数。

5.根据权利要求4所述的一种基于动态面的永磁同步电机自适应滑模控制方法,其特征在于,所述引理1、引理2与假设1为:引理1:杨氏不等式 存在,引理2:对于u∈R和k>0, 成立,假设1:存在光滑函数Hi1(·)和Hi2(·),并满足其中 表示i阶状态的矢量,Hi2(0)=0。