[发明专利]一种永磁同步直线电机控制方法和控制系统

权利要求书

1.一种永磁同步直线电机的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：

建立位移传感器与直线电机转子每个位置之间的对应关系，并通过所述位移传感器实时获取所述永磁同步直线电机的位置信息；

利用观测器实时采集永磁同步直线电机控制系统输出的电气参数，并对所述电气参数进行测量解析获取所述永磁同步直线电机的位置信息；

利用位移误差校正补偿器以所述观测器实时采集的位置信息为参考量对所述位置传感器实时采集的位置信息进行校正补偿，获得校正补偿后的位置信息；

利用所述校正补偿后的位置信息通过速度计算获得所述永磁同步直线电机的实际速度，并利用所述实际速度与预先设定的速度参考值V_ref的差值送入速度PI控制器中对所述永磁同步直线电机进行闭环控制。

2.根据权利要求1所述永磁同步直线电机控制方法，其特征在于，所述利用位移误差校正补偿器以所述观测器实时采集的位置信息为参考量对所述位置传感器实时采集的位置信息进行校正补偿，获得校正补偿后的位置信息，包括：

利用所述观测器采集的所述永磁同步直线电机的位置信息建立位移偏差模型；

利用所述位移偏差模型建立所述位移误差校正补偿器的状态空间方程；

基于所述状态方程的具体形式对所述位移误差校正补偿器的误差能观性能进行分析，并确定所述位移误差校正补偿器的极点；

根据所述位移误差校正补偿器的极点和状态空间方程建立所述位移误差校正补偿器的模型；

利用所述位移误差校正补偿器实时对所述位移传感器采集的位置信息存在的误差进行估计获取位移传感器偏差量；

利用所述位移传感器偏差量对所述位移传感器获取的位置信息进行补偿校正，获得校正补偿后的位置信息；

利用所述校正补偿后的位置信息计算获取电机转子的角速度ω和转子实际位置角度θ。

3.根据权利要求2所述永磁同步直线电机控制方法，其特征在于，所述位移偏差模型如下：

w′＝w_g-e_w

其中，w表示位移变差模型，w’表示与w对应的微分函数；w_g表示观测器检测出的电机转子位置信息，e_w表示位移测量偏差。

4.根据权利要求2所述永磁同步直线电机控制方法，其特征在于，利用所述位移偏差模型建立所述位移误差校正补偿器的状态空间方程，包括：

利用所述位移变差模型和位移测量偏差量确定所述位移误差校正补偿器的状态向量X；其中，X＝[w e_w]^T；

利用所述观测器检测出的电机转子位置信息作为所述位移误差校正补偿器的输入向量U；即，

利用所述状态向量X和输入向量U建立状态空间方程，其中，所述状态空间方程如下：

X'＝AX+BU

Y＝CX

其中，X表示状态空间方程；A表示状态转移矩阵；B表示输入矩阵；C表示观测矩阵；Y表示输出向量；

所述状态转移矩阵A的第二行第一列的元素数值的绝对值要与所述观测矩阵C的第一行第一列的元素数值的绝对值相同。

5.根据权利要求2所述永磁同步直线电机控制方法，其特征在于，基于所述状态方程的具体形式对所述位移误差校正补偿器的误差能观性能进行分析，并确定所述位移误差校正补偿器的极点，包括：

利用状态转移矩阵A和观测矩阵C确定所述位移误差校正补偿器的能观性矩阵的行列式值；其中，所述能观性矩阵形式如下：

判断所述能观性矩阵的行列式值是否为0，如果行列式值不为0则表示所述位移误差校正补偿器的状态空间方程具备误差观测性；

当所述位移误差校正补偿器的状态空间方程具备误差观测性时，按照极点配置约束条件设置所述位移误差校正补偿器的极点。