CN115333422A - 一种基于改进自抗扰控制的永磁同步电机转速环设计方法 - Google Patents

一种基于改进自抗扰控制的永磁同步电机转速环设计方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于改进自抗扰控制的永磁同步电机转速环设计方法，属电机控制领域，该方法采用线性跟踪微分器将转速给定值平滑处理以便提取其微分信号，利用线性扩张状态观测器对总扰动进行估计并进行线性状态误差反馈；同时，引入非线性积分前馈补偿，在消除静差的同时，避免了由误差过大而引起的系统超调问题。相较于传统PI控制算法，本算法大幅减小了电机带载启动时的反转，在保持电机转速无超调、无静差的同时，加快了系统的动态响应速度。

Description

一种基于改进自抗扰控制的永磁同步电机转速环设计方法
技术领域
本发明涉及电力电子与电力传动领域中电机控制领域，具体涉及一种在带载启动时电机转速跌落幅度较小，动态响应速度快、无超调、无静差的基于改进自抗扰算法的永磁同步电机转速环设计方法。
背景技术
永磁同步电机具有功率密度大、功率因数高、节能等突出优点，特别适合低速大扭矩的矿井提升机应用。另外，高温永磁材料的出现，降低了永磁体退磁的风险，永磁同步电机作为矿井提升机电机已被市场广泛接受。在大功率提升机应用场合，会考虑采用永磁同步电机直驱的方式，省去减速机等齿轮传动机械装置。但由于物理惯性，电机带载启动时会产生反转，若控制系统动态响应速度较慢，电机反转将更多，这对于矿井提升运输效率、矿井工人乘坐安全性均有重大影响。
随着现代控制理论的应用以及数字控制器的快速发展，自抗扰控制以其动态响应快、抗扰性高、可靠性好等优点，近年来受到广泛关注。针对电机控制系统转速环设计，传统的PI控制转速环中，动态响应速度与PI超调的兼容性不够，通常为了减小超调，会牺牲系统动态响应速度，这就会造成电机带载启动时反转，甚至造成严重事故。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于改进自抗扰控制的永磁同步电机转速环设计方法，使得转速环动态响应速度更快，同时转速无超调、无静差，电机带载启动时的反转减小，实现无超调与快速动态响应的兼容。
为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：
提供一种基于改进自抗扰控制的永磁同步电机转速环设计方法，其包括以下步骤：
S1，以阶跃信号或斜坡信号作为转速给定值，同时检测转速实际值，进行转速闭环控制；
S2，建立线性跟踪微分器，将转速给定值代入，输出转速跟踪信号并提取其微分信号；
S3，设计线性扩张状态观测器，将内外扰动视为一个整体，扩张为新的“总扰动”状态量，并观测出总扰动量；
S4，进行线性状态误差反馈，将线性跟踪微分器输出跟踪信号与线性扩张状态观测器输出信号之间的误差进行线性反馈，得到
Figure 346922DEST_PATH_IMAGE001
轴电流参考值
Figure 119706DEST_PATH_IMAGE002
；
S5，将线性扩张状态观测器估计得到的总扰动量进行反馈补偿，以抑制内外扰动对电机系统的影响；
S6，利用非线性积分前馈补偿以消除转速静差。
进一步地，所述S1中阶跃信号、斜坡信号分别为：
Figure 925988DEST_PATH_IMAGE003
Figure 839631DEST_PATH_IMAGE004
其中，
Figure 705956DEST_PATH_IMAGE005
为阶跃信号，
Figure 700457DEST_PATH_IMAGE006
为斜坡信号，
Figure 310430DEST_PATH_IMAGE007
为时间，
Figure 73986DEST_PATH_IMAGE008
为转速给定值，
Figure 127524DEST_PATH_IMAGE009
为斜坡信号的斜率，当斜坡信号达到给定值
Figure 609321DEST_PATH_IMAGE008
时，对斜坡信号做限幅，幅值为
Figure 757406DEST_PATH_IMAGE008
。
进一步地，所述S2中线性跟踪微分器为：
Figure 641048DEST_PATH_IMAGE010
其中，
Figure 849176DEST_PATH_IMAGE011
、
Figure 569001DEST_PATH_IMAGE012
分别是
Figure 520777DEST_PATH_IMAGE013
时刻对转速给定值的跟踪值及其微分值，
Figure 258925DEST_PATH_IMAGE014
、
Figure 903533DEST_PATH_IMAGE015
分别是
Figure 94343DEST_PATH_IMAGE016
时刻对转速给定值的跟踪值及其微分值，
Figure 600542DEST_PATH_IMAGE017
是速度因子，其大小决定对转速给定值的跟踪快慢，
Figure 927618DEST_PATH_IMAGE008
为转速给定值，
Figure 743127DEST_PATH_IMAGE018
是采样周期。
进一步地，所述S3中线性扩张状态观测器为：
Figure 421233DEST_PATH_IMAGE019
其中，
Figure 980391DEST_PATH_IMAGE020
是
Figure 443864DEST_PATH_IMAGE009
时刻转速实际值与其观测值之差，
Figure 899116DEST_PATH_IMAGE021
、
Figure 330098DEST_PATH_IMAGE022
分别是
Figure 161788DEST_PATH_IMAGE013
时刻对电机转速实际值
Figure 994614DEST_PATH_IMAGE023
的观测值、系统总扰动
Figure 371500DEST_PATH_IMAGE024
的观测值，
Figure 289778DEST_PATH_IMAGE025
、
Figure 190737DEST_PATH_IMAGE026
分别是
Figure 346912DEST_PATH_IMAGE009
时刻对电机转速实际值
Figure 675125DEST_PATH_IMAGE023
的观测值、系统总扰动
Figure 300273DEST_PATH_IMAGE027
的观测值，
Figure 4924DEST_PATH_IMAGE028
是
Figure 281184DEST_PATH_IMAGE009
时刻
Figure 780299DEST_PATH_IMAGE001
轴电流实际值，
Figure 407589DEST_PATH_IMAGE029
、
Figure 401084DEST_PATH_IMAGE030
是观测器参数，一般取值为
Figure 531851DEST_PATH_IMAGE031
，
Figure 201867DEST_PATH_IMAGE032
，
Figure 50874DEST_PATH_IMAGE033
为观测器带宽，
Figure 831748DEST_PATH_IMAGE034
是电流项参数的估计值，
Figure 98913DEST_PATH_IMAGE018
是采样周期。
进一步地，所述S4中线性状态误差反馈为：
Figure 674251DEST_PATH_IMAGE035
其中，
Figure 276133DEST_PATH_IMAGE036
是线性状态误差反馈输出控制量，
Figure 860698DEST_PATH_IMAGE037
为线性状态误差反馈的比例增益，其值由控制系统的带宽决定，影响系统的动态响应速度和抗干扰能力，
Figure 966058DEST_PATH_IMAGE014
是
Figure 728608DEST_PATH_IMAGE009
时刻对转速给定值的跟踪值，
Figure 286629DEST_PATH_IMAGE025
是
Figure 674885DEST_PATH_IMAGE009
时刻对转速实际值的跟踪值。
进一步地，所述S5中扰动量反馈补偿为：
Figure 900330DEST_PATH_IMAGE038
其中，
Figure 817470DEST_PATH_IMAGE039
是扰动量反馈补偿后的输出控制量，也作为
Figure 144677DEST_PATH_IMAGE001
轴电流参考值
Figure 805466DEST_PATH_IMAGE002
，
Figure 885417DEST_PATH_IMAGE036
是线性状态误差反馈输出控制量，
Figure 504618DEST_PATH_IMAGE034
是电流项参数的估计值，
Figure 37230DEST_PATH_IMAGE022
是
Figure 518021DEST_PATH_IMAGE013
时刻对系统总扰动
Figure 452479DEST_PATH_IMAGE027
的观测值。
进一步地，所述S6中非线性积分前馈补偿器为：
Figure 242581DEST_PATH_IMAGE040
Figure 262489DEST_PATH_IMAGE041
其中，
Figure 281392DEST_PATH_IMAGE042
是非线性积分前馈补偿器，
Figure 335936DEST_PATH_IMAGE043
是非线性积分前馈补偿器的比例增益，
Figure 31359DEST_PATH_IMAGE044
是非线性积分前馈补偿器的积分增益，
Figure 538564DEST_PATH_IMAGE045
是输入非线性积分前馈补偿器的误差信号，
Figure 344846DEST_PATH_IMAGE046
是非线性函数，
Figure 270208DEST_PATH_IMAGE047
为误差边界。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）采用线性跟踪微分器将转速给定值平滑处理以便提取其微分信号，实现对信号的快速跟踪，同时避免输出过大的控制量；
（2）加入线性扩张状态观测器，对电机的总扰动量进行观测，并进行线性状态误差反馈与扰动补偿，在加快动态响应速度的同时，系统的抗扰性也得到增强；
（3）加入非线性积分前馈补偿器，非线性函数
Figure 136532DEST_PATH_IMAGE046
的特点是“小误差放大、大误差饱和”，在消除静差的同时，避免了由误差过大而引起的系统超调问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为线性自抗扰控制器框图；
图2为非线性函数
Figure 131033DEST_PATH_IMAGE046
的图像；
图3为本发明所提算法的流程框图；
图4为转速给定值是阶跃信号、速度因子为350时的线性跟踪微分器仿真波形；
图5为转速给定值是阶跃信号、速度因子为100时的线性跟踪微分器仿真波形；
图6为转速给定值是斜坡信号、速度因子为350时的线性跟踪微分器仿真波形；
图7为转速给定值为斜坡信号时的传统PI控制转速环的仿真结果；
图8为转速给定值为斜坡信号时的本发明所提算法控制转速环的仿真结果。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
具体的实施步骤如下：
一种基于改进自抗扰控制的永磁同步电机转速环设计方法，包括以下步骤:
步骤1：阶跃信号、斜坡信号分别为：
Figure 741006DEST_PATH_IMAGE003
Figure 504563DEST_PATH_IMAGE004
其中，
Figure 292521DEST_PATH_IMAGE005
为阶跃信号，
Figure 774318DEST_PATH_IMAGE006
为斜坡信号，
Figure 187982DEST_PATH_IMAGE007
为时间，
Figure 806045DEST_PATH_IMAGE008
为转速给定值，
Figure 279752DEST_PATH_IMAGE009
为斜坡信号的斜率，当斜坡信号达到给定值
Figure 265157DEST_PATH_IMAGE008
时，对斜坡信号做限幅，幅值为
Figure 216932DEST_PATH_IMAGE008
。
步骤2：建立线性自抗扰控制器。一般的自抗扰控制器是非线性的，但由于非线性函数存在，其对处理器性能要求较高，同时非线性函数需要整定的参数较多，且一般不能理论计算，于是便进行线性自抗扰控制器的设计。首先设计线性跟踪微分器为：
Figure 955081DEST_PATH_IMAGE048
其中，
Figure 334110DEST_PATH_IMAGE049
、
Figure 524920DEST_PATH_IMAGE050
分别是对转速给定值的跟踪值及其微分值，
Figure 42837DEST_PATH_IMAGE051
、
Figure 901072DEST_PATH_IMAGE052
分别是
Figure 716581DEST_PATH_IMAGE053
、
Figure 394687DEST_PATH_IMAGE050
的导数，
Figure 438998DEST_PATH_IMAGE008
是转速给定值，
Figure 151739DEST_PATH_IMAGE017
是速度因子，其大小决定对转速给定值的跟踪快慢。线性跟踪微分器的本质是二阶系统的传递函数：
Figure 872570DEST_PATH_IMAGE054
其中G是传递函数，S是拉普拉斯变换中的复参变量，
Figure 303551DEST_PATH_IMAGE017
是速度因子，
Figure 135241DEST_PATH_IMAGE055
是阻尼比，当
Figure 453221DEST_PATH_IMAGE056
时，便可得到如上状态方程。由于实际中会采用数字信号处理器控制，故需要对状态方程离散化：
Figure 610533DEST_PATH_IMAGE057
其中，
Figure 263231DEST_PATH_IMAGE011
、
Figure 898612DEST_PATH_IMAGE012
分别是
Figure 585945DEST_PATH_IMAGE013
时刻对转速给定值的跟踪值及其微分值，
Figure 664891DEST_PATH_IMAGE014
、
Figure 539306DEST_PATH_IMAGE015
分别是
Figure 243957DEST_PATH_IMAGE016
时刻对转速给定值的跟踪值及其微分值，
Figure 520217DEST_PATH_IMAGE017
是速度因子，其大小决定对转速给定值的跟踪快慢，
Figure 19332DEST_PATH_IMAGE008
为转速给定值，
Figure 131775DEST_PATH_IMAGE018
是采样周期。
步骤3：设计线性扩张状态观测器。在d-q旋转坐标系下，结合电机运动方程与电磁转矩方程有：
Figure 108958DEST_PATH_IMAGE058
其中，
Figure 505305DEST_PATH_IMAGE059
是电机极对数，
Figure 175321DEST_PATH_IMAGE060
是永磁体磁链，
Figure 24328DEST_PATH_IMAGE061
是负载转矩，B是粘滞系数，
Figure 555934DEST_PATH_IMAGE062
是转速实际值，
Figure 806787DEST_PATH_IMAGE063
是
Figure 647704DEST_PATH_IMAGE064
的导数，
Figure 249587DEST_PATH_IMAGE065
是转动惯量，
Figure 568573DEST_PATH_IMAGE066
表示电机
Figure 690244DEST_PATH_IMAGE001
轴电流。将除
Figure 436483DEST_PATH_IMAGE066
项以外的所有项视为总扰动，即
Figure 260082DEST_PATH_IMAGE067
，于是有：
Figure 382759DEST_PATH_IMAGE068
其中，
Figure 608204DEST_PATH_IMAGE034
是电流项参数
Figure 541656DEST_PATH_IMAGE069
的估计值，
Figure 852552DEST_PATH_IMAGE063
是实际转速
Figure 778919DEST_PATH_IMAGE064
的导数，
Figure 593292DEST_PATH_IMAGE066
表示电机
Figure 212492DEST_PATH_IMAGE001
轴电流。
于是便可设计离散化线性扩张状态观测器如下
Figure 761416DEST_PATH_IMAGE070
其中，
Figure 960316DEST_PATH_IMAGE020
是k时刻转速实际值与其观测值之差，
Figure 160353DEST_PATH_IMAGE021
、
Figure 950455DEST_PATH_IMAGE022
分别是
Figure 704784DEST_PATH_IMAGE013
时刻对电机转速实际值
Figure 989266DEST_PATH_IMAGE023
的观测值、系统总扰动
Figure 43810DEST_PATH_IMAGE024
的观测值，
Figure 473654DEST_PATH_IMAGE025
、
Figure 246438DEST_PATH_IMAGE026
分别是
Figure 52720DEST_PATH_IMAGE009
时刻对电机转速实际值
Figure 712503DEST_PATH_IMAGE023
的观测值、系统总扰动
Figure 844407DEST_PATH_IMAGE027
的观测值，
Figure 573328DEST_PATH_IMAGE028
是
Figure 448880DEST_PATH_IMAGE009
时刻
Figure 478016DEST_PATH_IMAGE001
轴电流实际值，
Figure 396DEST_PATH_IMAGE018
是采样周期，
Figure 747772DEST_PATH_IMAGE029
、
Figure 895856DEST_PATH_IMAGE030
是观测器参数，一般取值为
Figure 779499DEST_PATH_IMAGE031
，
Figure 722047DEST_PATH_IMAGE032
，
Figure 441872DEST_PATH_IMAGE033
为观测器带宽，
Figure 659227DEST_PATH_IMAGE034
是电流项参数的
Figure 131797DEST_PATH_IMAGE071
估计值，
Figure 776405DEST_PATH_IMAGE059
是电机极对数，
Figure 967215DEST_PATH_IMAGE060
是永磁体磁链，
Figure 473413DEST_PATH_IMAGE065
是转动惯量。
步骤4：线性状态误差反馈为：
Figure 331648DEST_PATH_IMAGE072
其中，
Figure 881578DEST_PATH_IMAGE036
是线性状态误差反馈输出控制量，
Figure 559684DEST_PATH_IMAGE037
为线性状态误差反馈的比例增益，其值由控制系统的带宽决定，影响系统的动态响应速度和抗干扰能力，
Figure 853262DEST_PATH_IMAGE014
是
Figure 316736DEST_PATH_IMAGE009
时刻对转速给定值的跟踪值，
Figure 303146DEST_PATH_IMAGE025
是
Figure 468548DEST_PATH_IMAGE009
时刻对转速实际值的跟踪值。
步骤5：进行扰动量反馈补偿，补偿形式为
Figure 565817DEST_PATH_IMAGE038
其中，
Figure 133065DEST_PATH_IMAGE039
是扰动量反馈补偿后的输出控制量，也作为
Figure 775530DEST_PATH_IMAGE001
轴电流参考值
Figure 428228DEST_PATH_IMAGE002
，
Figure 329188DEST_PATH_IMAGE036
是线性状态误差反馈输出控制量，
Figure 16521DEST_PATH_IMAGE022
是
Figure 83748DEST_PATH_IMAGE013
时刻对系统总扰动
Figure 958163DEST_PATH_IMAGE027
的观测值，
Figure 397235DEST_PATH_IMAGE034
是电流项参数的
Figure 939075DEST_PATH_IMAGE071
估计值，扰动量反馈补偿后可以抑制内外扰动对电机系统的影响。
线性自抗扰控制器框图如图1所示，转速给定值经过线性跟踪微分器，得到给定转速跟踪值
Figure 172610DEST_PATH_IMAGE073
，与转速实际值经线性扩张状态观测器得来的观测值
Figure 550633DEST_PATH_IMAGE074
做差后，进行线性状态误差反馈，最后再将扰动量
Figure 527816DEST_PATH_IMAGE074
(即总扰动量
Figure 189742DEST_PATH_IMAGE027
)进行补偿，得到
Figure 859757DEST_PATH_IMAGE001
轴电流参考值
Figure 443185DEST_PATH_IMAGE002
。
步骤6：设计非线性积分前馈，非线性积分前馈补偿器为：
Figure 240371DEST_PATH_IMAGE040
其中，
Figure 491224DEST_PATH_IMAGE042
是非线性积分前馈补偿器，
Figure 332141DEST_PATH_IMAGE043
是非线性积分前馈补偿器的比例增益，
Figure 402865DEST_PATH_IMAGE044
是非线性积分前馈补偿器的积分增益，
Figure 987430DEST_PATH_IMAGE045
是输入非线性积分前馈补偿器的误差信号，
Figure 109101DEST_PATH_IMAGE046
是非线性函数，其设计值为：
Figure 855340DEST_PATH_IMAGE075
其中，
Figure 944519DEST_PATH_IMAGE076
为误差边界且为正实数，图2是
Figure 67196DEST_PATH_IMAGE046
的函数图像，可以看出
Figure 292641DEST_PATH_IMAGE046
的特点是“小误差放大，大误差饱和”，从而可以避免传统积分中由误差过大而引起的系统超调问题，同时解决了系统静差，提高系统准确性，且系统动态响应速度也得到了提高。
所提发明方法的流程框图如图3所示。检测到的电机转速实际值反馈至线性自抗扰控制器与非线性积分补偿器，得到输出
Figure 226093DEST_PATH_IMAGE001
轴电流参考值
Figure 271409DEST_PATH_IMAGE002
，本发明中
Figure 197777DEST_PATH_IMAGE077
轴电流参考值等于0，电流控制环节采用单矢量模型预测电流控制，利用电流参考值、电流实际值代入评价函数，选出使评价函数值最小的电压矢量作为最优电压矢量，再将最优电压矢量输出到调制模块进行发波。
图4为转速给定值是阶跃信号时、速度因子为350时的线性跟踪微分器仿真波形，其中实线是转速跟踪值、虚线是转速给定值，图5为转速给定值是阶跃信号时、速度因子为100时的线性跟踪微分器仿真波形，其中实线是转速跟踪值、虚线是转速给定值，图6为转速给定值是斜坡信号时、速度因子为350时的仿真结果，其中实线是转速跟踪值、虚线是转速给定值。结合图4和图5可以看出，转速给定值为阶跃信号时，由于速度因子
Figure 543308DEST_PATH_IMAGE017
大小不同，转速跟踪的快速性也不同，
Figure 631349DEST_PATH_IMAGE017
越大转速跟踪越快；结合图4和图6可以看出，转速给定值为斜坡信号时的跟踪效果比转速给定值为阶跃信号时的跟踪效果要更好。
图7为转速给定值为斜坡信号时的传统PI控制转速环的仿真结果，图8为转速给定值为斜坡信号时的本发明所提算法控制转速环的仿真结果。对比图7和图8可以发现，本发明提出的一种基于改进自抗扰控制的永磁同步电机转速环设计方法能够减少电机带载启动时的转速反向跌落，突加负载时，转速跌落量也减少，跌落后转速恢复也更快。
虽然结合附图对发明的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于改进自抗扰控制的永磁同步电机转速环设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，以阶跃信号或斜坡信号作为转速给定值，同时检测转速实际值，进行转速闭环控制；
S2，建立线性跟踪微分器，将转速给定值代入，输出转速跟踪信号并提取其微分信号；
S3，设计线性扩张状态观测器，将内外扰动视为一个整体，扩张为新的“总扰动”状态量，并观测出总扰动量；
S4，进行线性状态误差反馈，将线性跟踪微分器输出跟踪信号与线性扩张状态观测器输出信号之间的误差进行线性反馈，得到
Figure 499274DEST_PATH_IMAGE001
轴电流参考值
Figure 229332DEST_PATH_IMAGE002
；
S5，将线性扩张状态观测器估计得到的总扰动量进行反馈补偿，以抑制内外扰动对电机系统的影响；
S6，利用非线性积分前馈补偿以消除转速静差。
2.根据权利要求1所述的一种基于改进自抗扰控制的永磁同步电机转速环设计方法，其特征在于，所述S1中阶跃信号、斜坡信号分别为：
Figure 429370DEST_PATH_IMAGE004
Figure 970204DEST_PATH_IMAGE006
其中，
Figure 990112DEST_PATH_IMAGE007
为阶跃信号，
Figure 523862DEST_PATH_IMAGE008
为斜坡信号，
Figure 578405DEST_PATH_IMAGE009
为时间，
Figure 8250DEST_PATH_IMAGE011
为转速给定值，
Figure 531766DEST_PATH_IMAGE012
为斜坡信号的斜率，当斜坡信号达到给定值
Figure 338048DEST_PATH_IMAGE011
时，对斜坡信号做限幅，幅值为
Figure 247098DEST_PATH_IMAGE011
。
3.根据权利要求1所述的一种基于改进自抗扰控制的永磁同步电机转速环设计方法，其特征在于，所述S2中线性跟踪微分器为：
Figure 379002DEST_PATH_IMAGE014
其中，
Figure 107924DEST_PATH_IMAGE015
、
Figure 734208DEST_PATH_IMAGE016
分别是
Figure 232186DEST_PATH_IMAGE017
时刻对转速给定值的跟踪值及其微分值，
Figure 534991DEST_PATH_IMAGE018
、
Figure 751209DEST_PATH_IMAGE019
分别是
Figure 164873DEST_PATH_IMAGE020
时刻对转速给定值的跟踪值及其微分值，
Figure 533668DEST_PATH_IMAGE021
是速度因子，其大小决定对转速给定值的跟踪快慢，
Figure 7375DEST_PATH_IMAGE011
为转速给定值，
Figure 976468DEST_PATH_IMAGE023
是采样周期。
4.根据权利要求1所述的一种基于改进自抗扰控制的永磁同步电机转速环设计方法，其特征在于，所述S3中线性扩张状态观测器为：
Figure 928243DEST_PATH_IMAGE025
其中，
Figure 666392DEST_PATH_IMAGE026
是
Figure 61733DEST_PATH_IMAGE012
时刻转速实际值与其观测值之差，
Figure 252543DEST_PATH_IMAGE027
、
Figure 8009DEST_PATH_IMAGE028
分别是
Figure 600664DEST_PATH_IMAGE017
时刻对电机转速实际值
Figure 150594DEST_PATH_IMAGE029
的观测值、系统总扰动
Figure 579433DEST_PATH_IMAGE030
的观测值，
Figure 138590DEST_PATH_IMAGE031
、
Figure 851331DEST_PATH_IMAGE032
分别是
Figure 572163DEST_PATH_IMAGE012
时刻对电机转速实际值
Figure 737565DEST_PATH_IMAGE029
的观测值、系统总扰动
Figure 319987DEST_PATH_IMAGE033
的观测值，
Figure 152814DEST_PATH_IMAGE034
是
Figure 44546DEST_PATH_IMAGE012
时刻
Figure 697244DEST_PATH_IMAGE001
轴电流实际值，
Figure 598204DEST_PATH_IMAGE035
、
Figure 770691DEST_PATH_IMAGE036
是观测器参数，一般取值为
Figure 98904DEST_PATH_IMAGE037
，
Figure 973319DEST_PATH_IMAGE038
，
Figure 412391DEST_PATH_IMAGE039
为观测器带宽，
Figure 954230DEST_PATH_IMAGE040
是电流项参数的估计值，
Figure 926779DEST_PATH_IMAGE041
是采样周期。
5.根据权利要求1所述的一种基于改进自抗扰控制的永磁同步电机转速环设计方法，其特征在于，所述S4中线性状态误差反馈为：
Figure 554070DEST_PATH_IMAGE042
其中，
Figure 531253DEST_PATH_IMAGE043
是线性状态误差反馈输出控制量，
Figure 927599DEST_PATH_IMAGE044
为线性状态误差反馈的比例增益，其值由控制系统的带宽决定，影响系统的动态响应速度和抗干扰能力，
Figure 332036DEST_PATH_IMAGE018
是
Figure 197355DEST_PATH_IMAGE012
时刻对转速给定值的跟踪值，
Figure 243808DEST_PATH_IMAGE031
是
Figure 229082DEST_PATH_IMAGE012
时刻对转速实际值的跟踪值。
6.根据权利要求1所述的一种基于改进自抗扰控制的永磁同步电机转速环设计方法，其特征在于，所述S5中扰动量反馈补偿为：
Figure 69999DEST_PATH_IMAGE045
其中，
Figure 671881DEST_PATH_IMAGE046
是扰动量反馈补偿后的输出控制量，也作为
Figure 741600DEST_PATH_IMAGE001
轴电流参考值
Figure 112538DEST_PATH_IMAGE002
，
Figure 124357DEST_PATH_IMAGE043
是线性状态误差反馈输出控制量，
Figure 947956DEST_PATH_IMAGE040
是电流项参数的估计值，
Figure 70633DEST_PATH_IMAGE028
是
Figure 781231DEST_PATH_IMAGE017
时刻对系统总扰动
Figure 229530DEST_PATH_IMAGE033
的观测值。
7.根据权利要求1所述的一种基于改进自抗扰控制的永磁同步电机转速环设计方法，其特征在于，所述S6中非线性积分前馈补偿器为：
Figure 540426DEST_PATH_IMAGE047
Figure 466793DEST_PATH_IMAGE048
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE049
是非线性积分前馈补偿器，
Figure 94215DEST_PATH_IMAGE050
是非线性积分前馈补偿器的比例增益，
Figure DEST_PATH_IMAGE051
是非线性积分前馈补偿器的积分增益，
Figure 713415DEST_PATH_IMAGE052
是输入非线性积分前馈补偿器的误差信号，
Figure DEST_PATH_IMAGE053
是非线性函数，
Figure 527918DEST_PATH_IMAGE054
为误差边界。
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