用于永磁同步电机驱动器的自适应SDRE非线性无传感器速度控制（MatlabSimulink实现）

news2024/10/6 21:05:48

目录

💥1 概述

📚2 运行结果

🎉3 参考文献

🌈4 Matlab代码&Simulink仿真实现

💥1 概述

本文方法基于状态依赖的里卡蒂方程（SDRE）控制技术及其梯度型神经网络的实时计算方法，允许在线控制PMSM。

为了实现用于永磁同步电机驱动器的自适应 SDRE（State-Dependent Riccati Equation）非线性无传感器速度控制，按照以下步骤进行。

1. 确定系统的动态模型：首先，获得永磁同步电机的动态模型。该模型通常由磁链方程、电流方程和机械方程等组成。根据电机的具体参数和特性，推导出系统的状态空间表达式。

2. 设计自适应 SDRE 控制器：基于系统的状态空间表达式，采用自适应 SDRE 控制策略进行设计。自适应 SDRE 控制是一种基于 Riccati 方程调节器的非线性控制方法，它通过自适应参数来优化控制器的性能。具体设计步骤包括：设置控制器结构、定义控制误差目标和性能指标、计算状态反馈增益矩阵和 Riccati 方程解。

3. 实现无传感器速度估计器：由于无传感器速度控制，需要通过估计器来获取电机转速的信息。可以采用滑模观测器或者其他速度估计器来实现，以获得无传感器的速度测量。

4. 连接控制器和估计器：将自适应 SDRE 控制器和无传感器速度估计器与电机的动态模型相连接。确保控制器能够接收估计到的速度信号，并提供相应的控制输出。

5. 仿真和调试：在 Simulink 环境中建立仿真模型，并进行仿真验证。通过逐步参数调整和性能评估，对控制系统进行调试和优化。

📚2 运行结果

matlab程序：

clc
clear all

Rs=0.625
Ld=0.036
Lq=0.051
phi=0.545
J=7.5e-4
F=0.036
P=2
% a1=R/Ld
a2=P*Lq/Ld
a3=P*Ld/Lq
% a4=R/Lq
a5=P*phi/Lq
a6=3/2*P*phi/J
a7=F/J
B=[1 0;0 1;0 0]

Qc=[1 0 0;0 1 0;0 0 1]
R=[1 0;0 10]
x2dot=0
x3dot=0
gama=0.1
% syms a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 x1 x2 x3 R
% f=[-a1*R*x1+a2*x2*x3; -a3*x1*x3-a4*R*x2-a5*x3; a6*x2-a7*x3-1/J*Tl;0]
% jacobian(f,[x1 x2 x3 R ])
% E=4300170000*[1e-6 0 0 0 ;0 1e-6 0 0 ;0 0 1e-6 0 ;0 0 0 1e-6 ]
Rk=0.09*[1 0;0 1]
E=4300180000*[1e-6 0 0 0 0 ;0 1e-6 0 0 0 ;0 0 1e-6 0 0 ;0 0 0 1e-2 0; 0 0 0 0 1e-5]