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申请/专利权人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所

摘要：本发明提供一种永磁同步电机线性‑非线性切换自抗扰控制方法，包括如下步骤：S1、构造永磁同步电机在d‑q同步旋转坐标系下的数学模型；S2、基于数学模型设计线性‑非线性切换自抗扰控制器中的跟踪微分器；S3、基于数学模型设计线性‑非线性切换扩张状态观测器；S4、设计线性‑非线性误差反馈控制律；S5、根据跟踪微分器、线性‑非线性切换扩张状态观测器、线性‑非线性误差反馈控制律对永磁同步电机进行自抗扰控制。本发明能够较好地将传统线性自抗扰控制和非线性自抗扰控制的性能优势相结合，既具有线性自抗扰的抗扰性能不会随扰动幅值的增加而下降的优点，又能兼具非线性自抗扰更高控制精度的优点。

主权项：1.一种永磁同步电机线性-非线性切换自抗扰控制方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、构造永磁同步电机在d-q同步旋转坐标系下的数学模型；所述数学模型包括定子电压方程、电磁转矩方程和机械运动方程；其中，所述定子电压方程如下： 其中，Uq、Ud、iq、id分别为d-q同步旋转坐标系下的定子电压、电流，ωe为电角速度，R为定子电阻，ψd和ψq分别为d-q同步旋转坐标系下的定子磁链，ψd＝Ldid+ψf，ψq＝Lqiq，Ld和Lq分别为d-q同步旋转坐标系下的电感，ψf为永磁体磁通幅值；所述电磁转矩方程如下： 其中，Te为电磁转矩，np为极对数；所述机械运动方程如下： 其中，J为转动惯量，ωm为机械角速度，Te为电磁转矩，TL为负载转矩，B为黏滞摩擦系数；S2、基于所述数学模型设计线性-非线性切换自抗扰控制器中的跟踪微分器；其中，所述跟踪微分器的表达式如下： 其中，ωref为转速参考值，v1为ωref的跟踪值，v2为ωref的微分近似值，r为速度因子；S3、基于所述数学模型设计线性-非线性切换扩张状态观测器；其中，所述线性-非线性切换扩张状态观测器的表达式如下： 其中，u为线性-非线性切换扩张状态观测器的控制律，y为反馈回的系统状态变量值，z1为对应系统状态变量x1的观测值，z2为对应系统状态变量x2的观测值，β1和β2为增益系数，b0为一常数，是系统对应系数的估计值，e为观测误差，为关于观测误差e的函数，选择一个或多个取falsx,α1,δ1,δ2形式，falsx,α1,δ1,δ2的表达式如下： 其中，x＝e，α1、δ1、δ2分别为待定参数，且0＜α1＜1，0＜δ1＜δ2＜1；S4、设计线性-非线性误差反馈控制律；其中，所述线性-非线性误差反馈控制律可以取比例积分微分的任意变形，所述线性-非线性误差反馈控制律取PI形式的表达式如下： 其中，kp和ki分别为比例、积分的增益系数，e'＝v1-z1为反馈误差，gie',i∈1,2为关于反馈误差e′的函数，选择一个或多个取false′,α1,δ1,δ2形式；S5、根据所述跟踪微分器、所述线性-非线性切换扩张状态观测器、所述线性-非线性误差反馈控制律对所述永磁同步电机进行自抗扰控制。

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