[发明专利]一种永磁同步电机积分滑模控制系统

权利要求书

1.一种永磁同步电机积分滑模控制系统，包括滑模速度控制器和负载转矩观测器，其特征在于，滑模速度控制器采用积分滑模控制方式；负载转矩观测器根据滑模速度控制器输出的负载转矩给定值的变化对反馈增益进行调整，依据转子角速度ω和电流i_q对负载转矩进行观测，得到负载转矩观测值负载转矩观测器输出的负载转矩观测值被送至滑模速度控制器；

定义滑模速度控制器的状态变量为

其中，ω是转子角速度，ω^*是给定转子角速度；滑模速度控制器的滑模面为s_y＝c_yy₁+y₂，其中c_y为滑模面参数，且c_y＞0；滑模速度控制器输出的负载转矩给定值和q轴转矩电流给定值为

其中，J是转动惯量，p是电机极对数，ψ_f是永磁体磁链，B是摩擦系数；系数μ₁、系数μ₂、系数μ₃、系数μ₄为速度滑模控制的指数趋近率系数，且μ₁＞0，μ₂＞0，μ₄＞0，0＜μ₃＜1；

负载转矩观测器为

其中，k_W是负载转矩观测器的比例增益且要求k_W＜0；是转子角速度估计值，g是负载转矩观测器的反馈增益且g＜0。

2.如权利要求1所述的永磁同步电机积分滑模控制系统，其特征在于，负载转矩观测器根据滑模速度控制器输出的负载转矩给定值的变化对反馈增益g进行调整的方法是：

步骤㈠、计算

步骤㈡、判断是否大于ε₂；当大于ε₂时，取反馈增益g等于g_min并进入步骤㈤；当ΔT小于等于ε₂时，进入步骤㈢；

步骤㈢、判断是否小于ε₁；当小于ε₁时，取反馈增益g等于g_max并进入步骤㈤；当大于等于ε₁时，进入步骤㈣；

步骤㈣、反馈增益g按照

进行计算后进入步骤㈤；

步骤㈤、负载转矩观测器依据反馈增益g的值对负载转矩进行观测，得到负载转矩观测值滑模速度控制器进行控制运算，得到负载转矩给定值

其中，ε₁为转矩变化低限比较阈值，ε₂为转矩变化高限比较阈值，且0＜ε₁＜ε₂；g_max为反馈增益高值，g_min为反馈增益低值，且g_min＜g_max＜0。