[发明专利]一种永磁同步电机混沌系统自适应动态面控制方法

摘要

本发明公开了一种永磁同步电机混沌系统自适应动态面控制方法，该方法包括(1)建立永磁同步电机混沌系统的数学动力学模型；(2)利用神经网络逼近系统方程中的未知非线性项，针对永磁同步电机的动力学方程，引入一阶低通滤波器来代替虚拟控制的导数；(3)设计自适应率对神经网络权值进行更新。本发明使用RBF网络去逼近系统模型的非线性未知项和非线性项、非线性阻尼项克服来克服外界扰动；引入一阶低通滤波器来代替虚拟控制的导数，以消除反演控制法中微分项的膨胀现象；本发明能够有效抑制参数未知、混沌振荡及外界扰动对系统的影响，具有良好的有效性和鲁棒性。

主权项

1.一种永磁同步电机混沌系统自适应动态面控制方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：(1)建立永磁同步电机系统名义动力学模型：式中：其中x₁＝ω,x₂＝i_q,x₃＝i_d,u_q和u_d分别为名义定子转速、q轴和d轴定子电流和电压，T_L表示名义负载转矩，γ₁和γ₂为系统未知参数；设1：有界未知扰动项Δi(xi,t)满足条件|Δi(x,t)|＜di,i＝1,2,3，di为正实数；设2：参数γi,i＝1,2未知但是有界，存在已知正数γim,γiM，使γim≤γi≤γiM；设3：理想轨迹参考信号x_1d有界，其一阶、二阶导数都存在，并且满足其中χ为正实数；设4：神经网络估计误差σi有界，存在一个正定的常数σM,满足|σi|≤σM；设5：克服有界不确定扰动Δ_i(x,t)的非线性阻尼项，其中ε为任意小的正实数，S_i为第i个动态面,i＝1,2,3；(2)对步骤(1)中数学模型建立自适应动态面控制器：定义1：对于任意给定的连续光滑跟踪轨迹信号，定义相应的动态面为：式中：Si,i＝1,2,3为第i个动态面；x1d为参考信号；x2d为式(8)中获得的系统新的状态变量；结合定义1对Si求t的导数可得：式中：x₂,u_q,u_d为虚拟控制输入；f_i,i＝1,2,3分别为:f₃(x₁,x₂,x₃)＝‑x₃+x₁x₂，其中γ_i,i＝1,2和T_L为系统未知参数；定义2：非线性函数fi用自适应RBF神经网络进行逼近的估计为：其中Wi*为理想权值，||Wi*||≤WM；当i＝1,2时，选取W_i^T、如式(5)；当i＝3时，取：结合定义2对非线性未知项或非线性项fi,i＝1,2,3，利用自适应RBF网络进行估计，选择虚拟控制律为：选择自适应律为：式(6)和(7)中：c_i,η_i为正实数，为对权值W_i^T的估计，Γ_i＝Γ_i^T＞0；将输入到一阶低通滤波器，其时间常数为τ₂，得到新的状态变量x_2d