骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加 一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元 件被"连接"或"禪接"到另一元件时，它可W直接连接或禪接到其他元件，或者也可W存在 中间元件。此外，运里使用的"连接"或"禪接"可W包括无线连接或禪接。运里使用的措 辞"和/或"包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
[0037] 本技术领域技术人员可W理解，除非另外定义，运里使用的所有术语（包括技术 术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应 该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的 意义一致的意义，并且除非像运里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0038] 本发明实施例提供一种基于变阶次分数阶滑模的永磁同步电机控制装置，如图1 所示，包括：电流采集模块、Clark变换模块、位置传感器、第一比较器、第二比较器、第=比 较器、PA服变换模块、PA服逆变换模块、q轴电流控制器、d轴电流控制器、空间矢量脉宽调 制SVPWM模块、=相逆变器、模糊变阶次控制器、变阶次分数阶滑模转速控制器和永磁同步 电机PMSM。
[0039] 所述变阶次分数阶滑模转速控制器，用于进行转速调节处理并输出处理结果，所 述处理结果包括：向所述第二比较器传输的d-q坐标系下q轴电流给定值:?和d轴电流给 定值為。
[0040] 本实施例中的变阶次分数阶滑模转速控制器的运行逻辑可W如图2所示。
[00川所述第二比较器，用于根据每:和iq比较得到差值，并将由這和iq比较得到的差值 向所述q轴电流控制器传输，其中，id和iq分别为d-q坐标系下的实际输出电流值，id表示d轴实际输出电流值，iq表示q轴实际输出电流值。
[0042] 所述第S比较器，用于根据《和id比较得到差值，并将由C和id比较得到的差值 向所述d轴电流控制器传输。
[004引所述q轴电流控制器，用于根据所述由和iq比较得到的差值，生成q轴电压输出 值Uq,并向所述PA服逆变换模块传输。
[0044] 所述d轴电流控制器，用于根据所述由C和id比较得到的差值，生成d轴电压输出 值Ud,并向所述PARK逆变换模块传输。
[0045] 所述PA服逆变换模块，用于根据Uq和Ud进行PA服逆变换，生成a- 0坐标系下 的等效电压控制给定值U。和UP，并将U。和UP向所述空间矢量脉宽调制模块传输。
[0046] 所述空间矢量脉宽调制模块，用于根据U。和U P，生成脉冲宽度调制PWM信号，并 向所述=相逆变器传输。
[0047] 所述=相逆变器，用于根据所述脉冲宽度调制信号，生成=相电压信号，并利用所 述=相电压信号控制所述永磁同步电机。
[0048] 其中，所述电流采集模块，用于采集所述永磁同步电机的S相定子电流i。、ib和 ic，并向所述Clark变换模块传输。
[004引所述Clark变换模块，用于根据i。、ib和i。，变换得到a- 0坐标系下的等效电流ia和iP，并将ia和iP向所述PA服变换模块传输。
[0050]所述位置传感器，用于获取所述永磁同步电机的运行速度《和转子位置0，并将 所述电机转子位置0分别向所述PARK变换模块和PARK逆变换模块传输，并将所述电机实 际运行速度《向所述第一比较器传输。
[0051] 所述PA服变换模块，用于根据0、ia和iP，进行PA服变换并得到d-q坐标系下的 实际输出电流值id和i。，并将d轴实际输出电流值id向所述第S比较器传输，将q轴实际 输出电流值iq向所述第二比较器传输。
[0052]所述第一比较器，用于根据速度给定值COfW和所述电机实际运行速度CO，比较得 到差值e(t)，并将e(t)向所述模糊变阶次控制器和所述变阶次分数阶滑模转速控制器传 输。
[0053]所述模糊变阶次控制器，用于将变阶次输出值a(t)向所述变阶次分数阶滑模转 速控制器传输。
[0054] 当本实施例提供的永磁同步电机的控制装置运行时，变阶次分数阶滑模转速控制 器的阶次a(t)是时变的，通过模糊变阶次控制器得到的a(t)比任意固定阶次U好，系统 响应可W获得最佳的控制性能。并可W克服固定阶次分数阶滑模控制方法中，由于大的初 始误差或执行器饱和所导致的积分饱和效应W及暂态性能下降的问题。下面通过实验数据 证明该效果：
[005引具体的，提供如图3所示的固定阶次系统响应比较图，其中固定阶次微分滑模速 度控制响应取各阶次时的四组性能参数如表1所示。
[0058] 表 1
[0059] 从表1可W得出，系统的超调随固定阶次的关系为阶次值越大，超调值越小。系统 的调节时间随固定阶次的关系为，当阶次值增大到a=1.1时，调节时间缓慢增加。系统 的稳态误差随固定阶次的关系为，当阶次增大到a= 1时，稳态误差缓慢减小到0,当阶次 大于1后，稳态误差迅速变大。系统的负载偏差随固定阶次的关系为，阶次值越大，负载偏 差越大。当阶次为a= 1. 3时，系统的超调最小，当阶次为a= 0. 6时，系统的超调值最 大。当阶次为a=0.6时，系统的调节时间最小，当阶次为a= 1.1时，系统的调节时间 最大。当阶次为a= 1时，系统的稳态误差最小，当阶次为a= 1.3时，系统的稳态误差 最大。当阶次为a=0.6时，系统的负载偏差最小，当阶次为a= 1.3时，系统的负载偏 差最大。
[0060] 进一步的，当本实施例提供的永磁同步电机的控制装置运行时，若系统存在负载 扰动和参数摄动，本实施例的控制装置具有更好的动态性能和抗扰动能力，W及更精确的 速度跟随精度。下面通过实验数据证明该效果：
[0061] 具体的，提供如图4所示的变阶次滑模控制永磁同步电机的速度响应图，其中变 阶次滑模控制永磁同步电机速度响应的四组性能参数如表3所示：
[0063]表 3
[0064] 本发明实施例提供的永磁同步电机的控制装置，在变阶次分数阶滑模转速控制器 的实现阶次a(t)时变，并通过模糊变阶次控制器得到的a(t)比任意固定阶次U好，系统 响应可W获得最佳的控制性能，从而在保持传统分数阶滑模控制器的同时，克服固定阶次 分数阶滑模控制方法中，由于大的初始误差或执行器饱和所导致的积分饱和效应W及暂态 性能下降的问题，并且相对于固定阶次分数阶滑模控制方法具有更好的动态性能和抗扰动 能力，W及更精确的速度跟随精度。
[0065] 本发明实施例提供一种基于变阶次分数阶滑模的永磁同步电机控制方法流程，用 于上述如图5所示的控制装置，该方法主要包括：
[0066] 101，根据电机实际运行速度CO和速度给定值COfpf比较得到差值e(t)。
[0067] 其中，所述电机为永磁同步电机PMSM。在本实施例中，永磁同步电机的速度给定与 实际运行速度的差值e(t)，符合如图6所示的曲线图。
[0068] 102,利用差值e(t)和变阶次输出a(t)，构造变阶次分数阶滑模面Sy。。
[006引其中，aW为模糊变阶次控制器的模糊输出变量，aW由所述模糊变阶次控制 器根据固定阶次与系统响应性能之间的关系，W速度误差e(t)作为模糊输入变量，通过模 糊逻辑工具生成，所述模糊逻辑工具包括隶属度函数和模糊规则。在本实施例中，模糊变阶 次控制器的模糊阶次输出a(t)，符合如图7所示的曲线图。
[0070] 103,通过基于变阶次分数阶滑模面S?设计的变阶次分数阶滑模转速控制器进行 转速调节，并得到d-q坐标系下的电流给定值^^和^S
[0071] 具体的，本实施例中的永磁同步电机的转矩表示为
与