本發(fā)明涉及電機(jī)控制領(lǐng)域，特別涉及一種永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)速波動(dòng)抑制方法。

背景技術(shù)：

永磁同步電機(jī)以其高功率密度、轉(zhuǎn)矩大、體積小、效率高、控制簡單、精度高等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人、電動(dòng)汽車以及航空航天等驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)中。由于永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)負(fù)載的形式不同，導(dǎo)致負(fù)載信號(hào)的形式也不同，如周期性負(fù)載信號(hào)、非線性負(fù)載信號(hào)、階躍負(fù)載信號(hào)、不規(guī)則負(fù)載信號(hào)等等，通過分析永磁同步電機(jī)的動(dòng)態(tài)電磁轉(zhuǎn)矩方程知道，當(dāng)這些負(fù)載加入永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)中會(huì)引起轉(zhuǎn)速的波動(dòng)，進(jìn)而引起電機(jī)控制系統(tǒng)的振動(dòng)，影響永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)速的高精度控制，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致整個(gè)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)共振，影響電機(jī)的使用壽命。例如工業(yè)生產(chǎn)線上的機(jī)器人手臂是通過花鍵銜接，花鍵間的間隙會(huì)引起永磁同步電機(jī)所加負(fù)載信號(hào)的不同，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)械臂的振動(dòng)，影響機(jī)械手臂控制的精度。

目前針對(duì)于永磁同步電機(jī)負(fù)載擾動(dòng)下帶來的轉(zhuǎn)速波動(dòng)，常見抑制轉(zhuǎn)速波動(dòng)的方法有：(1)通過轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償?shù)姆椒▉硪种曝?fù)載擾動(dòng)帶來的轉(zhuǎn)速波動(dòng)、(2)通過設(shè)計(jì)重復(fù)復(fù)合控制器來抑制負(fù)載擾動(dòng)下的轉(zhuǎn)速波動(dòng)，如專利cn201510660766.7-電動(dòng)汽車、永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)速波動(dòng)的抑制方法及抑制系統(tǒng)。轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償抑制轉(zhuǎn)速波動(dòng)是通過比較當(dāng)前周期的轉(zhuǎn)速與前一個(gè)周期的轉(zhuǎn)速，通過預(yù)設(shè)的補(bǔ)償數(shù)據(jù)庫，確定補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩抑制負(fù)載帶來的轉(zhuǎn)速波動(dòng)。一方面會(huì)增加控制系統(tǒng)的計(jì)算任務(wù)量；另一方面需要通過比較、查表確定補(bǔ)償?shù)霓D(zhuǎn)矩，不能夠?qū)崟r(shí)響應(yīng)。重復(fù)復(fù)合控制器抑制轉(zhuǎn)速波動(dòng)是通過快速傅里葉變換建立給定轉(zhuǎn)速與擾動(dòng)頻率的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)表，利用重復(fù)控制器產(chǎn)生的周期內(nèi)膜信號(hào)抑制擾動(dòng)頻率分量，進(jìn)而抑制轉(zhuǎn)速波動(dòng)。重復(fù)控制器對(duì)于周期性負(fù)載下轉(zhuǎn)速波動(dòng)抑制效果更好，對(duì)于非線性負(fù)載抑制效果較差；此外，控制器計(jì)算量大，響應(yīng)慢。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)速波動(dòng)抑制方法，其能夠有效抑制電機(jī)轉(zhuǎn)速的波動(dòng)，提高電機(jī)轉(zhuǎn)速控制的精度。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種電機(jī)轉(zhuǎn)速波動(dòng)抑制方法，通過設(shè)計(jì)的狀態(tài)觀測器觀測負(fù)載擾動(dòng)下電機(jī)轉(zhuǎn)速的波動(dòng)量，利用設(shè)計(jì)的觀測器增益和濾波器得到等價(jià)的負(fù)載擾動(dòng)，等價(jià)的負(fù)載擾動(dòng)作用于電機(jī)系統(tǒng)，電機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生與負(fù)載擾動(dòng)相反的轉(zhuǎn)速波動(dòng)，從而抵消電機(jī)負(fù)載擾動(dòng)下的轉(zhuǎn)速波動(dòng)。

該方法具體包括如下步驟：

s1、建立電機(jī)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下數(shù)學(xué)模型，模型為：

其中，ud、uq分別為旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下直軸電壓和交軸電壓；id、iq分別為旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下直軸電流和交軸電流；r為電機(jī)的內(nèi)阻；ld、lq分別為旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下直軸電感和交軸電感；pm為電機(jī)的極對(duì)數(shù)；w為電機(jī)轉(zhuǎn)速；為電機(jī)磁通量；te為電磁轉(zhuǎn)矩；j為電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；tl為電機(jī)負(fù)載擾動(dòng)，b為阻尼系統(tǒng)；

s2、設(shè)計(jì)狀態(tài)觀測器，計(jì)算狀態(tài)觀測器的增益l，由狀態(tài)觀測器觀測電機(jī)在負(fù)載擾動(dòng)下的狀態(tài)變量，計(jì)算狀態(tài)變量與電機(jī)期望狀態(tài)變量的差值，經(jīng)狀態(tài)觀測器增益l使得擾動(dòng)量快速收斂于穩(wěn)定值，然后通過變換矩陣b⁺輸出負(fù)載擾動(dòng)引起的波動(dòng)量，其中，b⁺＝(b^tb)^-1b^t，b為電機(jī)狀態(tài)空間矩陣；其中狀態(tài)觀測器的設(shè)計(jì)包括：通過采用id＝0矢量控制策略優(yōu)化電機(jī)系統(tǒng)的模型，得電機(jī)的狀態(tài)空間表達(dá)式：

y＝cx

采用對(duì)偶原理得到電機(jī)系統(tǒng)的對(duì)偶系統(tǒng)，其狀態(tài)空間表達(dá)式為：

y＝b^tx

a^t、b^t、c^t為電機(jī)狀態(tài)空間矩陣a、b、c的轉(zhuǎn)置矩陣，uq為電機(jī)交軸電壓量即輸入量，x為狀態(tài)變量，y為輸出量；

增益l的計(jì)算為：以線性二次最優(yōu)控制的性能指標(biāo)為對(duì)偶系統(tǒng)的約束條件，求得增益l；約束條件為：其中q1、r1為狀態(tài)加權(quán)矩陣，ρ為調(diào)節(jié)參數(shù)，jlmin為性能指標(biāo)的輸出量；

s3、設(shè)計(jì)濾波器，計(jì)算濾波器的時(shí)間常數(shù)、濾波器的增益，矩陣b⁺輸出負(fù)載擾動(dòng)引起的波動(dòng)量經(jīng)濾波器調(diào)節(jié)、濾波得到等價(jià)的負(fù)載擾動(dòng)，等價(jià)的負(fù)載擾動(dòng)反作用于電機(jī)系統(tǒng)，其作用于電機(jī)系統(tǒng)的產(chǎn)生的轉(zhuǎn)速波動(dòng)與負(fù)載擾動(dòng)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)速波動(dòng)等價(jià)且效果相反，從而抑制電機(jī)負(fù)載擾動(dòng)下的轉(zhuǎn)速波動(dòng)，

其中，濾波器為低通濾波器，濾波器的函數(shù)表達(dá)式為：

t1為濾波器時(shí)間常數(shù)，k為濾波器增益；其中，t1≤1/(5wr)，wr為負(fù)載擾動(dòng)信號(hào)的最高頻率；濾波器增益k的值滿足等價(jià)負(fù)載擾動(dòng)tl作用于電機(jī)系統(tǒng)時(shí)電機(jī)的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速等效于負(fù)載作用于系統(tǒng)時(shí)電機(jī)的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。

電機(jī)系統(tǒng)包括雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，等價(jià)負(fù)載擾動(dòng)作用于雙閉環(huán)控制系統(tǒng)以控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度，其中雙閉環(huán)控制系統(tǒng)為電流閉環(huán)控制系統(tǒng)、轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制系統(tǒng)。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：永磁同步電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)多采用雙閉環(huán)的控制結(jié)構(gòu)，電流環(huán)與轉(zhuǎn)速環(huán)只能夠保證系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出，對(duì)于加入控制系統(tǒng)的負(fù)載只能夠跟隨響應(yīng)，并不能夠抑制轉(zhuǎn)速的波動(dòng)，而現(xiàn)有技術(shù)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償方法和重復(fù)控制方法存在計(jì)算量大、實(shí)時(shí)響應(yīng)差、抑制信號(hào)類型受限等缺陷。為此本發(fā)明在id＝0矢量控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)狀態(tài)觀測器，利用等價(jià)輸入干擾算法設(shè)計(jì)濾波器，通過搭建永磁同步電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)的仿真模型，通過仿真實(shí)驗(yàn)表明：基于等價(jià)輸入干擾算法的電機(jī)轉(zhuǎn)速抑制方法能夠快速響應(yīng)轉(zhuǎn)速波動(dòng)，能夠有效抑制周期負(fù)載信號(hào)、階躍負(fù)載信號(hào)以及不規(guī)則負(fù)載信號(hào)帶來的轉(zhuǎn)動(dòng)波動(dòng)，實(shí)現(xiàn)調(diào)速系統(tǒng)的高精度控制。

附圖說明

下面對(duì)本發(fā)明說明書各幅附圖表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡要說明：

圖1為本發(fā)明永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)速波動(dòng)抑制系統(tǒng)控制框圖；

圖2為本發(fā)明等角輸入干擾算法的原理框圖；

圖3為本發(fā)明為觀測器增益輸出信號(hào)與濾波器信號(hào)波特圖曲線；

圖4為本發(fā)明等價(jià)輸入干擾算法簡化原理框圖；

圖5為本發(fā)明負(fù)載擾動(dòng)下轉(zhuǎn)速波動(dòng)波形圖。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)照附圖，通過對(duì)最優(yōu)實(shí)施例的描述，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

本發(fā)明通過等價(jià)輸入干擾算法設(shè)計(jì)控制器來抑制干擾，通過設(shè)計(jì)狀態(tài)觀測器觀測負(fù)載擾動(dòng)下電機(jī)的狀態(tài)變量，計(jì)算狀態(tài)變量與電機(jī)期望狀態(tài)變量的差值，經(jīng)狀態(tài)觀測器增益l保證擾動(dòng)量快速收斂于穩(wěn)定值，然后通過變換矩陣b⁺輸出負(fù)載擾動(dòng)引起的波動(dòng)量，波動(dòng)量經(jīng)濾波器調(diào)節(jié)、濾波后輸入到電機(jī)控制系統(tǒng)，其作用于電機(jī)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速波動(dòng)抑制效果與負(fù)載作用于電機(jī)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速波動(dòng)效果等價(jià)，即等價(jià)負(fù)載擾動(dòng)引起的波動(dòng)與負(fù)載擾動(dòng)引起的轉(zhuǎn)速波動(dòng)等價(jià)相反，其通過電機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，電機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)的控制信號(hào)減去等效負(fù)載擾動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)負(fù)載擾動(dòng)下轉(zhuǎn)速波動(dòng)的抑制，這里等價(jià)輸入算法設(shè)計(jì)的控制器包括狀態(tài)觀測器和濾波器。

一種電機(jī)轉(zhuǎn)速波動(dòng)抑制方法，通過設(shè)計(jì)的狀態(tài)觀測器觀測負(fù)載擾動(dòng)下電機(jī)轉(zhuǎn)速的波動(dòng)量，利用設(shè)計(jì)的觀測器增益和濾波器得到等價(jià)的負(fù)載擾動(dòng)，等價(jià)的負(fù)載擾動(dòng)作用于電機(jī)系統(tǒng)，電機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生與負(fù)載擾動(dòng)相反的轉(zhuǎn)速波動(dòng)，從而抵消電機(jī)負(fù)載擾動(dòng)下的轉(zhuǎn)速波動(dòng)。

如圖1所示，為電機(jī)雙閉環(huán)控制系統(tǒng)以及狀態(tài)觀測器、濾波器在電路中的結(jié)構(gòu)示意圖，電機(jī)雙閉環(huán)控制系統(tǒng)包括電流閉環(huán)控制系統(tǒng)和轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制系統(tǒng)，主要由控制轉(zhuǎn)速穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速環(huán)asr、控制旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下直軸電流id、交軸電流iq穩(wěn)定的電流環(huán)acr；實(shí)現(xiàn)電機(jī)模型簡化的坐標(biāo)變換模塊包括3相靜止坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為2相靜止坐標(biāo)系(3/2變換)、2相靜止坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為2相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系(2s/2r)、2相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為2相靜止坐標(biāo)系(2r/2s)；通過svpwm算法確定電機(jī)轉(zhuǎn)子空間所在位置，進(jìn)而輸出六相開關(guān)型脈沖信號(hào)；逆變器依據(jù)六相開關(guān)型脈沖信號(hào)開通與關(guān)斷六個(gè)igbt晶閘管，在定子上形成理想的三相正弦電壓，驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；利用等價(jià)輸入干擾算法設(shè)計(jì)的控制器對(duì)電機(jī)受到負(fù)載擾動(dòng)瞬間存在的轉(zhuǎn)速波動(dòng)進(jìn)行抑制，狀態(tài)觀測器依據(jù)轉(zhuǎn)速的波動(dòng)輸出變化量，觀測器l確保轉(zhuǎn)速的波動(dòng)輸出變化量能夠快速收斂于負(fù)載擾動(dòng)，而濾波器(f(s))估計(jì)出等價(jià)的負(fù)載擾動(dòng)，進(jìn)而抑制負(fù)載擾動(dòng)帶來的轉(zhuǎn)速波動(dòng)。

具體包括如下步驟：

s1、建立電機(jī)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下數(shù)學(xué)模型，模型為：

其中，ud、uq分別為旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下直軸電壓和交軸電壓；id、iq分別為旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下直軸電流和交軸電流；r為電機(jī)的內(nèi)阻；ld、lq分別為旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下直軸電感和交軸電感；pm為電機(jī)的極對(duì)數(shù)；w為電機(jī)轉(zhuǎn)速；為電機(jī)磁通量；te為電磁轉(zhuǎn)矩；j為電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；tl為電機(jī)負(fù)載擾動(dòng)，b為阻尼系統(tǒng)；

s2、設(shè)計(jì)狀態(tài)觀測器，計(jì)算狀態(tài)觀測器的增益l，由狀態(tài)觀測器觀測電機(jī)在負(fù)載擾動(dòng)下的狀態(tài)變量，計(jì)算狀態(tài)變量與電機(jī)期望的狀態(tài)變量的差值，經(jīng)狀態(tài)觀測器增益l保證擾動(dòng)量快速收斂于穩(wěn)定值，然后通過變換矩陣b⁺輸出負(fù)載擾動(dòng)引起的波動(dòng)量，其中，b⁺＝(b^tb)^-1b^t，b為電機(jī)狀態(tài)空間矩陣；其中狀態(tài)觀測器的設(shè)計(jì)包括：通過采用id＝0矢量控制策略優(yōu)化電機(jī)系統(tǒng)的模型，得電機(jī)的狀態(tài)空間表達(dá)式：

y＝cx

采用對(duì)偶原理得到電機(jī)系統(tǒng)的對(duì)偶系統(tǒng)，其狀態(tài)空間表達(dá)式為：

y＝b^tx

a^t、b^t、c^t為電機(jī)狀態(tài)空間矩陣a、b、c的轉(zhuǎn)置矩陣，uq為電機(jī)交軸電壓量即輸入量，x為狀態(tài)變量，y為輸出量；通過查閱技術(shù)手冊可以得到電機(jī)相關(guān)參數(shù)。

增益l的計(jì)算為：以線性二次最優(yōu)控制的性能指標(biāo)為對(duì)偶系統(tǒng)的約束條件，即可求得增益l；約束條件為：其中q1、r1為狀態(tài)加權(quán)矩陣，ρ為調(diào)節(jié)參數(shù)，jlmin為性能指標(biāo)的輸出量；

s3、設(shè)計(jì)濾波器，計(jì)算濾波器的時(shí)間常數(shù)、濾波器的增益，矩陣b⁺輸出負(fù)載擾動(dòng)引起的波動(dòng)量經(jīng)濾波器調(diào)節(jié)、濾波得到等價(jià)的負(fù)載擾動(dòng)，其作用于電機(jī)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速波動(dòng)抑制效果與負(fù)載作用于電機(jī)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速波動(dòng)效果等價(jià)，從而抑制電機(jī)負(fù)載擾動(dòng)下的轉(zhuǎn)速波動(dòng)。

濾波器為低通濾波器，濾波器的函數(shù)表達(dá)式為：

其中，t1為濾波器時(shí)間常數(shù)，k為濾波器增益；t1滿足t1≤1/(5wr)，wr為負(fù)載擾動(dòng)信號(hào)的最高頻率；

濾波器增益k的值滿足等價(jià)負(fù)載擾動(dòng)tl作用于電機(jī)系統(tǒng)時(shí)電機(jī)的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速等效于負(fù)載作用于系統(tǒng)時(shí)電機(jī)的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。

如圖2所示，為等價(jià)輸入干擾算法的原理框圖，用電機(jī)系統(tǒng)模型代替實(shí)際的永磁同步電機(jī)，依據(jù)電機(jī)數(shù)學(xué)模型、id＝0矢量控制策略、對(duì)偶原理以及提供的電機(jī)參數(shù)設(shè)計(jì)永磁同步電機(jī)的狀態(tài)觀測器，用于觀測電機(jī)的內(nèi)部狀態(tài)變量，其狀態(tài)空間表達(dá)式為：

y＝b^tx

以線性二次最優(yōu)控制的性能指標(biāo)為約束條件，設(shè)計(jì)觀測器的增益l，即滿足以下關(guān)系式，通過調(diào)節(jié)q1、r1矩陣以及ρ參數(shù)，確保輸出量快速收斂于負(fù)載信號(hào)量，調(diào)節(jié)q1、r1、ρ參數(shù)，同時(shí)滿足狀態(tài)觀測器與觀測器增益l組成系統(tǒng)的幅頻曲線位于濾波器幅頻曲線之上，如圖3所示，得到觀測器增益l，其中約束條件為：

濾波器的函數(shù)關(guān)系式為：

為了確保設(shè)計(jì)的低通濾波器能夠?qū)烙?jì)的負(fù)載擾動(dòng)信號(hào)進(jìn)行濾波，通過比對(duì)觀測器增益信號(hào)與濾波器信號(hào)的相頻曲線，如果觀測器增益信號(hào)的相頻曲線在位于最低點(diǎn)之前一直處于濾波器相頻曲線下，那么設(shè)計(jì)的濾波器時(shí)間常數(shù)t1即為合理值，此時(shí)能夠準(zhǔn)確對(duì)負(fù)載擾動(dòng)信息進(jìn)行濾波，否則需要重新調(diào)試時(shí)間常數(shù)，相頻曲線如圖3所示，實(shí)際負(fù)載擾動(dòng)下，觀測器增益信號(hào)相頻曲線受負(fù)載信號(hào)頻率的影響，通過仿真實(shí)驗(yàn)調(diào)試，當(dāng)t1≤1/(5wr)都能夠滿足相頻曲線的要求，其中wr為負(fù)載擾動(dòng)信號(hào)的最高頻率，此時(shí)也即滿足觀測器增益信號(hào)的相頻曲線在位于最低點(diǎn)之前一直處于濾波器相頻曲線下，狀態(tài)觀測器與觀測器增益l組成系統(tǒng)的幅頻曲線位于濾波器幅頻曲線之上。

濾波器為低通濾波器，濾波器的增益k的取值滿足等價(jià)負(fù)載擾動(dòng)tl作用于電機(jī)系統(tǒng)時(shí)電機(jī)的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速等效于負(fù)載作用于系統(tǒng)時(shí)電機(jī)的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。具體計(jì)算方法，采用等價(jià)輸入算法，其原理框圖如圖4所示，圖4為電機(jī)轉(zhuǎn)速波動(dòng)抑制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)的原理圖，其中g(shù)f(s)為濾波器傳遞函數(shù)，gtl(s)為負(fù)載傳遞函，gc(s)為觀測器傳遞函，g(s)為電機(jī)系統(tǒng)傳遞函，求取這四個(gè)傳遞函數(shù)。為了求取濾波器的增益k，其方法為：令uq、等價(jià)負(fù)載tl為輸入為零，以負(fù)載tl1為輸入量，轉(zhuǎn)速w為輸出量，求取負(fù)載tl1下的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速；再令uq、負(fù)載tl1為零，以等價(jià)負(fù)載tl為輸入量，轉(zhuǎn)速w為輸出量，求取等價(jià)負(fù)載tl下的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速，此轉(zhuǎn)速內(nèi)包含k為未知量的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速表達(dá)式，依據(jù)等價(jià)輸入干擾算法的理論，等價(jià)的負(fù)載擾動(dòng)作用于系統(tǒng)等效于負(fù)載作用于系統(tǒng)，即穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速和為零，這樣即可得到關(guān)于k為未知數(shù)的等式，即可求得濾波器的增益k。

為了驗(yàn)證本發(fā)明轉(zhuǎn)速抑制方法的有效性，這里與現(xiàn)有技術(shù)的pi控制做對(duì)比，如圖5所示，通過轉(zhuǎn)速波動(dòng)抑制仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)模型可以看出，本發(fā)明設(shè)計(jì)的狀態(tài)觀測器、濾波器形成的電機(jī)轉(zhuǎn)速波動(dòng)抑制系統(tǒng)對(duì)于負(fù)載擾動(dòng)帶來的轉(zhuǎn)速波動(dòng)具有明顯的抑制作用，輸出高精度穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速，仿真的結(jié)果表明：基于等價(jià)輸入干擾算法設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)速波動(dòng)抑制控制器能夠?qū)χ芷谛?、階躍性、不規(guī)則性負(fù)載擾動(dòng)帶來的轉(zhuǎn)速波動(dòng)都能夠進(jìn)行有效的抑制，并且能夠快速響應(yīng)于電機(jī)的轉(zhuǎn)速，有效提高了驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的抗擾動(dòng)性能，提高電機(jī)的高精度轉(zhuǎn)速控制。

將電機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)成易于調(diào)速控制的雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。同時(shí)針對(duì)負(fù)載擾動(dòng)帶來的轉(zhuǎn)速波動(dòng)，設(shè)計(jì)等價(jià)輸入干擾算法控制器抑制轉(zhuǎn)速的波動(dòng)，控制器包括狀態(tài)觀測器和濾波器。電機(jī)系統(tǒng)負(fù)載擾動(dòng)下，產(chǎn)生的轉(zhuǎn)速波動(dòng)量經(jīng)過等價(jià)輸入干擾控制器輸出等價(jià)的負(fù)載擾動(dòng)，等價(jià)的負(fù)載擾動(dòng)作用于電機(jī)系統(tǒng)，輸出相反的轉(zhuǎn)速波動(dòng)量，從而抑制實(shí)際負(fù)載擾動(dòng)帶來的轉(zhuǎn)速波動(dòng)。

本發(fā)明電機(jī)轉(zhuǎn)速波動(dòng)抑制系統(tǒng)通過設(shè)計(jì)狀態(tài)觀測器、濾波器應(yīng)用于現(xiàn)有技術(shù)中的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，通過設(shè)計(jì)的狀態(tài)觀測器觀測負(fù)載擾動(dòng)下電機(jī)轉(zhuǎn)速的波動(dòng)量，利用設(shè)計(jì)的觀測器增益和濾波器得到等價(jià)的負(fù)載擾動(dòng)，其作用于電機(jī)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速波動(dòng)抑制效果與負(fù)載作用于電機(jī)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速波動(dòng)效果等價(jià)，從而抑制電機(jī)負(fù)載擾動(dòng)下的轉(zhuǎn)速波動(dòng)。

顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。