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专利号: 202410608791X
申请人: 辽宁工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-08-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于事件触发的永磁同步电机预设时间控制方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1,构建永磁电机动力学模型,并写成状态空间的表达,具体过程如下;

构建的永磁电机动力学模型采用方程描述如下:在永磁同步电机的d‑q坐标旋转参考系中,其中ud表示定子电压在旋转坐标系下的d轴分量,uq代表定子电压在旋转坐标系下的q轴分量;Rs代表电枢电阻;id代表定子电流在旋转坐标系下的d轴分量,iq代表定子电流在旋转坐标系下的q轴分量;Ld代表定子电感在旋转坐标系下的d轴分量,Lq代表定子电感在旋转坐标系下的q轴分量;ω代表转子角速度;Φf表示惯性磁通链接,θ表示转子角度,p为极对数;

为了简化永磁同步电机系统模型,让

其中,x1表示转子位置,x2表示角速度,x3表示q轴电流,x4表示d轴电流;

永磁同步电机的状态空间表达式为:

其中 f3(x)=b3x2+b1x3+b2x2x4,f4(x)=c1x4+T

c2x2x3,x=[x1,x2,x3,x4];y为输出,dl(t)表示未知的外部扰动,存在 满足 uq,Tud系统的输入电压,y代表控制系统输出,x表示系统的状态向量,并且x=[x1,x2,x3,x4];fi(x)代表系统的未知非线性动力学,并满足fi(x(0))=0,其中i=2、3和4;

步骤2,引入状态观测器,采用估计的状态变量 重写永磁电机的所述空间表达;

步骤3,预设时间滤波器,用坐标变换进行误差转换,得到动态表面误差zi的表达,具体如下;

其中yd表示系统输出y要跟踪的参考信号,这是一个平滑函数,z1为跟踪误差,zi为动态表面误差,αi‑1为滤波器中间控制信号,通过预设的时间滤波器获得如下:

1+η/2 η/2

其中γ=ρ/2 , ρ=[(4n+1)N] , Td和η是关键的控制设计参数;设计了Td>0,η=η1/η2,η1>0,η2>0分别为偶数和奇数,并且满足η1<η2,综合考虑系统预设时间稳定性,设计参数也需要满足 si‑1=wi‑1‑αi‑1是滤波误差,αi‑1为中间控制信号;ωi为滤波器设计参数,满足 为滤波器设计参数;

步骤4,构造李雅普诺夫函数,设计虚拟控制器和参数自适应律;将动态表面误差zi以及估计的状态变量x输入到参数自适应律和虚拟控制器,得到中间控制信号αi‑1;

将中间控制信号αi‑1输入步骤3中的预设时间滤波器,进行循环;

同时也将中间控制信号αi‑1输入动态事件触发控制器获得控制信号θl(t);

构造的李雅普诺夫函数,为:

其中,

所述虚拟控制器为;

均为设计常数为设计常数, 表示以 为输入的模糊基向量,表示以 为输入的模糊基向量, 表示以 为输入的模糊基向量; 表示状态向量x2的估计值, 表示状态向量x3的估计值;

所述参数自适应律为

所述动态事件触发控制器为:

步骤5,根据事件触发机制,以计算控制器的输出;

所述事件触发机制为:

tk+1=inf{t>tk||γl(t)|>m(t)|ul(t)|+n(t)}    (24)其中 为设计常数, γl(t)=θl(t)‑ul(t);

存在参数|r1(t)|≤1,|r2(t)|≤1,对于 控制器表示为:

2.根据权利要求1所述基于事件触发的永磁同步电机预设时间控制方法,其特征在于,对于非线性动力学fi(x),设计了FLSs非线性函数逼近器如下:是理想的权重,φi(x)是以x为输入的模糊基向量,εi是近似误差,它由一个未知的正常数 为界,要求用模糊逻辑系统逼近的永磁同步电机系统

3.根据权利要求2所述基于事件触发的永磁同步电机预设时间控制方法,其特征在于,步骤2中引入状态观测器,写永磁电机的所述空间表达,如下:引入状态观测器的永磁同步电机系统后的模型如下其中 表示估计的状态变量 为输出信号的估计值, 为 的估计值。