[发明专利]一种适用于载人电动直升机电机的抗扰转速控制方法

权利要求书

1.一种适用于载人电动直升机电机的抗扰转速控制方法，其特征在于，包括：

1)安装在电机端部的机械位置传感器通过速度及位置监测模块获得电机的速度反馈ω_e及位置信号θ，将速度反馈ω_e和电机给定转速ω_g输入到抗扰控制器，抗扰控制器输出给定i_{q_ref}电流；

2)安装在电机三相动力线上的电流传感器采集获得i_a和i_b两相电流，经过Clare变换模块获得两相交流电流i_α和i_β，两相交流电流i_α和i_β经过Park变换模块获得两相旋转直流电流i_d和i_q；

3)所述给定i_{q_ref}电流、直流电流i_d和i_q一同经过电流变换模块获得两相旋转直流电压u_d和u_q；

4)电压u_d和u_q经过Park逆变换模块获得两相交流电压u_α和u_β；

5)两相交流电压u_α和u_β经过Clare逆变换模块获得逆变模块所需的SVPWM信号；

6)SVPWM信号触发功率模块，将载人电动直升机动力电池获得的高压直流电，逆变成电机所需要的三相交流电。

2.根据权利要求1所述的一种适用于载人电动直升机电机的抗扰转速控制方法，其特征在于，所述抗扰控制器包括转速状态跟踪器、状态观测器和状态误差反馈器；其中转速状态跟踪器用于跟踪载人电动直升机电机给定转速运行状态，所述状态观测器用于观测系统内部转速误差及反馈转速；所述状态误差反馈器用于补偿状态观测器观测的系统误差及扰动，输出电机控制合理的i_{q_ref}电流驱动信号。

3.根据权利要求2所述的一种适用于载人电动直升机电机的抗扰转速控制方法，其特征在于，电机给定转速ω_g输入到抗扰控制器中的转速状态跟踪器获得给定电机转速的跟踪输出值ω_out：

其中，β₀为速度跟踪误差增益，α₀为转速状态跟踪器调节参数，δ₀为转速状态跟踪器滤波因数，f为非线性抗扰控制函数，e为跟踪误差；

电机反馈转速ω_e输入到抗扰控制器中的状态观测器，获得载人电动直升机电机跟踪转速ω₂₁和系统集总误差的观测值ω₂₂：

其中，e₁为状态观测器跟踪误差；β₁、β₂为状态观测器误差反馈增益；i₀为状态观测器输出值；a为i₀电流的调节系数；α₁为状态观测器调节参数，δ₁为状态观测器滤波因数；

给定电机转速的跟踪输出值ω_out和跟踪转速ω₂₁的差值作为输入，经过抗扰控制器中的状态误差反馈器，获得输入电流i_{q_ref}：

其中，e₂为转速状态跟踪器与状态误差反馈器估计值的误差；α₂为状态观测器调节参数，δ₂为状态观测器滤波因数。

4.根据权利要求3所述的一种适用于载人电动直升机电机的抗扰转速控制方法，其特征在于，所述非线性抗扰控制函数f：

其中，e为跟踪误差；α为调节参数；δ为滤波因数。