技术特征：
1.一种稳定时间可调的永磁同步电机滑模控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：基于矢量控制策略，实现速度环和电流环的解耦；采用令的控制方法，建立速度环的数学模型；步骤2：将永磁同步电机的实际转速ω与期望转速ω
r
之差作为滑动变量，设计预定时间控制器；步骤3：设计非线性扰动观测器，利用扰动的观测值进行前馈补偿，增强系统抗扰能力并减小系统的抖振。2.根据权利要求1所述的一种稳定时间可调的永磁同步电机滑模控制方法，其特征在于，步骤1中，所述速度环的数学模型如下：其中，n
p
为电机极对数，为磁链，j为转动惯量，为q轴电流，b为粘滞阻尼，t
l
为负载转矩；在步骤2中，取滑模面如下s＝ω
‑
ω
r
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)其中，ω为电机实际转速，ω
r
为期望转速，结合式(1)可知其中，针对系统(3)，设计如下的预定时间稳定的滑模控制器3.根据权利要求2中所设计的一种稳定时间可调的永磁同步电机滑模控制器，其特征在于，控制器的参数要求：ζ≥|d(t)|，ζ为一个有界的正常数，t为预设的系统最大稳定时间，α，β，p，q，k为要设计的正常数，且满足kp<1，kq>1，符号函数sign(s)满足γ为根据以上参数计算得到的常数，满足其中，又因为可知，q轴的期望电流即实际的速度环控制器可以设计如下
4.根据权利要求1所述的一种稳定时间可调的永磁同步电机滑模控制方法，其特征在于，系统状态可以在预定的时间t内实现稳定。5.根据权利要求1所述的一种稳定时间可调的永磁同步电机滑模控制方法，其特征在于，步骤3中，设计了一种扰动观测器来观测未知扰动；扰动观测器如下其中，λ为观测增益，为系统(3)中d(t)的观测值。6.根据权利要求1所述的一种稳定时间可调的永磁同步电机滑模控制方法，其特征在于，步骤3中，将扰动观测值补偿到控制器u中以来抵消未知扰动d(t)对系统的影响；此时，控制器(4)可以进一步优化为根据此时，q轴的期望电流即实际的速度环控制器为最终的复合控制器具有更好的控制精度和鲁棒性。
技术总结
本发明公开了一种稳定时间可调的滑模控制器设计方法，用于永磁同步电机的调速控制。其主要步骤如下：步骤1，基于矢量控制策略，实现速度环和电流环的解耦，采用令的控制方法，建立速度环的数学模型；步骤2，利用预定时间稳定的滑模控制算法，设计永磁同步电机的速度环控制器；步骤3，在预定时间稳定的滑模控制器的基础上引入扰动观测器进行前馈补偿，以此减小控制系统的抖振。本发明所提出的控制方法不仅能使系统状态在预定的时间T之内收敛到平衡点，而且可以改善传统滑模控制方法固有的抖振问题，最终的复合控制器具有良好的跟踪精度和抗扰性能。度和抗扰性能。度和抗扰性能。
技术研发人员：丁世宏 王磊 马莉
受保护的技术使用者：江苏大学
技术研发日：2021.07.14
技术公布日：2021/11/28