一种基于自适应滑模观测器的无刷直流电机转矩控制方法
专利汇可以提供一种基于自适应滑模观测器的无刷直流电机转矩控制方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提出了一种基于自适应滑模观测器的无刷直流 电机 转矩控制方法，属于电机转矩控制领域。本发明对传统滑模 控制器 中切换函数做出了改进，很好地抑制了传统滑模观测器带来的“抖振”现象，同时还解决了非奇异终端滑模观测器中出现的收敛速度在系统离平衡点处较远时变慢的现象，所涉及的系统对电机参数和外界干扰有很好的自适应效果。本发明为了抑制直接转矩控制中出现的转矩脉动，保持系统稳定，所涉及的非奇异终端自适应滑模观测器为无刷直流电机直接转矩控制提供了一种可行的方案。，下面是一种基于自适应滑模观测器的无刷直流电机转矩控制方法专利的具体信息内容。
1.一种基于自适应滑模观测器的无刷直流电机转矩控制方法，应用于无刷直流电机控制系统，其特征在于，系统包括转矩控制器模块、转矩计算模块、非奇异终端自适应滑模观测器模块、转矩滞环控制器模块、矢量控制专家系统模块、Clark电流变换模块、Clark电压变换模块及角速度计算模块；
所述矢量控制专家系统模块用于根据控制参数τ控制转矩变化：当τ＝1时，增加转矩；
当τ＝0时，转矩不变；当τ＝-1时，减小转矩；根据转子实时位置θ得到转子的当前位置，得到下一时刻的电压矢量，调整无刷直流电机的转速以达到预设值；
方法包括以下步骤：
步骤1，采集无刷直流电机中的转子实时位置θ，所述角速度计算模块计算得到无刷直流电机的角速度we；
步骤2，将角速度we和给定角速度 做差，将角速度差值Δwe通过所述转矩控制器模块得到电机的给定转矩Te*；
步骤3，采集无刷直流电机的三相电压值ua、ub、uc和三相电流值ia、ib、ic，所述Clark电压变换模块根据所述三相电压值得到静止坐标系下的电压uα、uβ，所述Clark电流变换模块根据所述三相电流值得到静止坐标系下的电流iα、iβ；
步骤4，根据得到的静止坐标系下的电压uα、uβ和电流iα、iβ，所述非奇异终端自适应滑模观测器模块得到估计电流 进而得到反电势的值eα、eβ；
步骤5，根据所述非奇异终端自适应滑模观测器模块得到的反电势的值eα、eβ和所述Clark电流变换模块输出的静止坐标系下的电流iα、iβ以及所述角速度计算模块输出的we，所述转矩计算模块计算得到实时转矩Te；
步骤6，将所述实时转矩Te和给定转矩Te*做差，得到转矩差值ΔTe和转矩差值变化率通过所述非奇异终端自适应滑模观测器模块自适应更新系统；
步骤7，根据所述转矩差值ΔTe，所述转矩滞环控制器模块输出控制参数τ；
步骤8，根据所述控制参数τ和转子实时位置θ，通过所述矢量控制专家系统，得到下一时刻的电压矢量，以调整所述无刷直流电机的转速达到预设值。
2.如权利要求1所述的基于自适应滑模观测器的无刷直流电机转矩控制方法，其特征在于，所述步骤3包括以下流程：
将采集到的所述无刷直流电机的三相电压值ua、ub、uc通过所述Clark电压变换模块变换得到静止坐标系下的电压uα、uβ，将采集到的所述无刷直流电机的三相电流值ia、ib、ic通过所述Clark电流变换模块变换得到静止坐标系下的电流iα、iβ，其中，Clark变换的矩阵为无刷直流电机在αβ轴上的电流状态方程为
其中，iα、iβ为定子电流在静止坐标系αβ轴上的分量，uα、uβ为定子电压在静止坐标系αβ轴上的分量，eα、eβ为无刷直流电机的反电动势值。
3.如权利要求2所述的基于自适应滑模观测器的无刷直流电机转矩控制方法，其特征在于，所述步骤4包括以下流程：
根据得到的静止坐标系下的电压uα、uβ和电流iα、iβ，所述非奇异终端自适应滑模观测器模块得到估计电流 进而得到反电势的值eα、eβ，所述非奇异终端自适应滑模观测器模块的表达式为
其中， 为所述非奇异终端自适应滑模观测器模块计算得出的估计电流，R为定子相电阻，L为定子相电感，vα、vβ为预设的观测器控制率；
将所述非奇异终端自适应滑模观测器模块的表达式方程和所述电流状态方程做差，得到定子电流误差的方程表达式
其中， 和 为定子电流在静止坐标系αβ轴上的观测误差分量，eα、eβ为
反电动势。
4.如权利要求3所述的基于自适应滑模观测器的无刷直流电机转矩控制方法，其特征在于，所述步骤4还包括以下流程：
所述系统的滑模切换面的表达式为
其中， 为定子电流的观测误差，p、q为正奇数，且 g(ΔTe)和
为自适应系统函数，ΔTe为转矩差值， 为转矩差值的变化率，
5.如权利要求3所述的基于自适应滑模观测器的无刷直流电机转矩控制方法，其特征在于，所述步骤4还包括以下流程：
控制率vα、vβ的表达式为
v＝veq+vn
其中， 式中， λ＞0，μ＞
0。
6.如权利要求4所述的基于自适应滑模观测器的无刷直流电机转矩控制方法，其特征在于，所述步骤5包括以下流程：
所述转矩计算模块中转矩计算公式为
其中，p为所述无刷直流电机的极对数。
7.如权利要求6所述的基于自适应滑模观测器的无刷直流电机转矩控制方法，其特征在于，所述步骤6包括以下流程：
g(ΔTe)和 为自适应系统函数，表达式为
式中，σ＞0，η＞0，ξ＞1，m和n为已知正常数。
8.如权利要求7所述的基于自适应滑模观测器的无刷直流电机转矩控制方法，其特征在于，所述步骤7包括以下流程：
所述转矩滞环控制器的表达式为
其中，ΔTe*为已知的正常数。
一种基于自适应滑模观测器的无刷直流电机转矩控制方法
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具体实施方式
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