施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁 碟、光盘、只读存储记忆体巧eacH3nlyMemo巧，ROM)或随机存储记忆体（RandomAccess Memoir,RAM)等。
[0120] W上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何 熟悉本技术领域的技术人员在本发明掲露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应 涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该W权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1. 一种基于变阶次分数阶滑模的永磁同步电机控制装置，其特征在于，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、第三比较器、PARK变换模 块、PARK逆变换模块、q轴电流控制器、d轴电流控制器、空间矢量脉宽调制模块、三相逆变 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 ; 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is.和d轴电流给定值 'f'，· 所述第二比较器，用于根据?和iq比较得到差值，并将由ζ和iq比较得到的差值向所 述q轴电流控制器传输，其中，ijP i q分别为d_q坐标系下的实际输出电流值，i d表示d轴 实际输出电流值，iq表示q轴实际输出电流值； 所述第三比较器，用于根据6和id比较得到差值，并将由'和id比较得到的差值向所 述d轴电流控制器传输； 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 IV并向所述PARK逆变换模块传输； 所述d轴电流控制器，用于根据所述由ζ和、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； 所述PARK逆变换模块，用于根据ujPud进行PARK逆变换，生成α-β坐标系下的等 效电压控制给定值ua和U ρ，并将Ua和U ρ向所述空间矢量脉宽调制模块传输； 所述空间矢量脉宽调制模块，用于根据ua和u e，生成脉冲宽度调制PWM信号，并向所 述三相逆变器传输； 所述三相逆变器，用于根据所述脉冲宽度调制信号，生成三相电压信号，并利用所述三 相电压信号控制所述永磁同步电机。2. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电流采集模块，用于采集所述永磁同 步电机的三相定子电流ia、ib和i。，并向所述Clark变换模块传输； 所述Clark变换模块，用于根据ia、ib和i。，变换得到α-β坐标系下的等效电流 i e，并将1和i e向所述PARK变换模块传输； 所述位置传感器，用于获取所述永磁同步电机的运行速度ω和转子位置Θ，并将所述 电机转子位置Θ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ω向所述第一比较器传输； 所述PARK变换模块，用于根据Θ、i e，进行PARK变换并得到d-q坐标系下的实际 输出电流值ijP i q，并将d轴实际输出电流值、向所述第三比较器传输，将q轴实际输出 电流值iq向所述第二比较器传输； 所述第一比较器，用于根据速度给定值和所述电机实际运行速度ω，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； 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。3. -种基于变阶次分数阶滑模的永磁同步电机控制方法，其特征在于，包括： 根据电机实际运行速度ω和速度给定值coraf比较得到差值e(t)，所述电机为永磁同 步电机PMSM ; 利用e(t)和变阶次输出a (t)，构造变阶次分数阶滑模面SVC]，其中，a (t)为模糊变阶 次控制器的模糊输出变量，a (t)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，以速度误差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； 通过基于SVC]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ζ ; 根据q轴电流给定值?与q轴实际输出电流值iq比较得到的差值，生成q轴电压输出 值uq，并根据d轴电流给定值ζ与d轴实际输出电流值、比较得到的差值，生成d轴电压输 出值ud; 根据ujPUq进行PARK逆变换处理，得到α-β坐标系下的等效电压控制给定值ua和 Up； 根据Ua和u e进行空间矢量脉宽调制，生成脉冲宽度调制PWM信号，并利用所述脉冲宽 度调制信号控制三相逆变器生成三相电压信号； 利用所述三相电压信号控制所述永磁同步电机。4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，e(t)的隶属度函数横坐标为 (-40, 40)rad/s，纵坐标为（0, 1)，线性分度，三角形隶属度图形，分为五个隶属度区域 (NB，NS，ZE，PS，PB); a (t)的隶属度函数横坐标为（-0. 55, 1. 2)，纵坐标为（0, 1)，线性分度，三角形隶属度 图形，分为五个隶属度区域（VS，S，M，B，VB); 所述模糊规则中的对应关系包括：NB对应VS，NS对应VS，ZE对应VS，PS对应M，PB对 应VB。5. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括： 获取固定阶次的速度控制响应的性能数据，所述性能数据包括超调σ、调节时间tE、 稳态误差e和负载偏差q，其中，所述超调σ表示系统偏离给定的最大绝对值，所述调节时 间^表示系统响应进入并保持在误差带为10%所对应的时间，所述稳态误差e表示误差 信号的稳态分量，所述负载偏差^表示当负载出现，系统偏离给定的最大绝对值； 根据所述性能数据与固定阶次的对应关系，得到固定阶次与系统响应性能之间的关 系。6. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括： 获取所述永磁同步电机的三相电流1、^、1。，并进行(：1&^^变换，生成€[-0坐标系下 的等效电流1和i 获取所述永磁同步电机的电机实际运行速度ω和转子位置θ ; 根据Θ、i e进行PARK变换，生成d-q坐标系下的输出电流值i ,和i q。7. 根据权利要求3或6所述的方法，其特征在于，包括： 根据矩阵 进行PARK逆变换；根据矩阵进行Clark变换； 根据矩阵进行PARK变换。8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用e(t)和变阶次输出a (t)，构造 变阶次分数阶滑模面SVC]，包括： 根据α⑴和e(t)，得到其中，e(t)表示速度给定值《^与电机实际转速ω比较后的差值，t表示时间变量， 滑模系数(：1>0，(：2>0,0°(^(〇表示差值以〇的变阶次分数阶值，( 1(〇表示变阶次分数阶 滑模面的阶次，且〇〈a (t)〈1.5 ; 所述变阶次分数阶滑模转速控制器的模型为：其中，所述永磁同步电机的第一特征系数P表示所述永磁同步电机的极对 数，J表示所述永磁同步电机的转动惯量，Φ f表示所述永磁体与定子交链的磁链，B表示阻 尼系数表示速度误差的导数，sgn(·)为符号函数，ε表示切换增益，且e>0，k表示 比例增益，且k>0。
【专利摘要】本发明实施例公开了一种基于变阶次分数阶滑模的永磁同步电机控制装置及方法，涉及交流伺服电机控制技术领域，能够解决固定阶次分数阶滑模控制方法中性能下降的问题，并提高跟随精度。本发明包括：构造模糊变阶次控制器，变阶次分数阶滑模面，并设计变阶次分数阶滑模转速控制器进行转速调节。本发明适用于永磁同步电机的运行控制。
【IPC分类】H02P21/00
【公开号】CN105337546
【申请号】CN201510901086
【发明人】黄家才, 崔磊
【申请人】南京工程学院
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年12月9日