1.一种基于Smith预估补偿的PMSM控制方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1:建立包含扰动项的PMSM数学模型;
步骤2:在所述PMSM数学模型中引入Smith预估补偿器,采用时变模型自适应预估方法估计延迟时间和被控对象模型参数,得到全参数自适应的Smith预估补偿器;所述时变模型自适应预估方法为:先加入一个时变环节,输入控制量,使两个输出量的误差趋近于0,以获得对应的自适应律;
步骤3:采用基于滑模控制的前馈补偿控制器对输出进行前馈补偿;
在 轴坐标系下采用矢量控制,令 的条件下,含扰动项的PMSM数学模型为:,
其中, 为角度位置输出, 为角速度输出,为 轴电流, 为 轴电压, 为均值为
0的高斯白噪声扰动, 为转动惯量, 为粘滞摩擦系数, 为转矩系数, 为反电动势系数, 为定子电阻, 为定子电感;
采用时变模型自适应预估方法估计延迟时间的方法包括:在延迟环节两端并联一个时变延迟环节 ,向两个延迟环节输入相同的控制量 ,通过比较两个输出量 和的误差 来调节时变延迟环节的延迟时间 ,直到误差趋近于0,此时的 趋近于真实的延迟时间,计算得到延迟时间估计值 的自适应律;
定义两个延迟环节的输出误差 为: ,取李雅普诺夫函数 及其导数:
,
,
其中, 为延迟时间估计参数,由上式可得:,
,
计算得到延迟时间估计值 的自适应律,并将所述自适应律引入Smith预估补偿器的延迟环节中。
2.如权利要求1所述的基于Smith预估补偿的PMSM控制方法,其特征在于,计算被控对象模型参数的自适应律,将被控对象模型参数的自适应律引入Smith预估补偿器,,其中, 为实际速度输出与时变模型速度输出的误差, 、 为被控对象模型参数的估计值,μ1和μ2分别为模型参数估计参数。
3.如权利要求2所述的基于Smith预估补偿的PMSM控制方法,其特征在于,所述前馈补偿控制器的控制量的计算中出现对位置输出的超前预测,采用二次补偿预测位置超前值。
4.如权利要求3所述的基于Smith预估补偿的PMSM控制方法,其特征在于,经过二次补偿的预测位置超前值 为:,
其中, 为实际位置输出, 为未经补偿的预测位置超前值, 为延迟算子。
5.如权利要求4所述的基于Smith预估补偿的PMSM控制方法,其特征在于,位置输出跟踪给定输入的延迟信号:,
其中, 为给定输入信号;
定义线性滑模面s: ,
其中,c为线性滑模面参数;
计算得到所述滑模前馈控制器的前馈控制量 为:,
其中, 为PID控制器的输出, ,为高斯白噪声扰动的最大振幅,ks为李雅普诺夫函数的衰减系数。