pmsm的哈密顿反馈耗散增益调度控制
裘君，赵光宙，齐冬莲
浙江大学电气工程学院，浙江杭州310027）
摘 要：针对水磁同步电机( pvsni)伺服系统的速度控制要求，基于哈密顿反馈耗散控制策略提出了增益调度永磁同步电机的速度控制方法，该方法从能量平衡的观点，利用能量整形方法，给出了pmsm的速度控制器，并针对固定增益参数对于电机暂态性能控制的不足，基于系统实际值与期望稳定值之间的偏差提出了混合增益控制方法来提高控制系统的速度跟踪性能j提出的控制方法简化了系统设计过程，减少了系统控制中参数数量，在保证系统具有渐近稳定性能的同时，提高了系统的暂态响应性能一仿真和实验结果表明，应用该才法控制永磁同步电机较传统增益控制参数恒定的方法可以使系统具有更好的控制性能关键词：哈密顿反馈耗散控制；增益调度；永磁同步电机；能量整形
中图分类号：tp 27 文献标识码：a
1引 言
哈密顿系统是经典力学的基础，被应用于广泛的领域中，例如网络、化工、生态等：在广义哈密顿开放无源系统基础上发展的耗散端口受控系统把能量耗散的概念引入哈密顿系统框架中。在科学和工程领域，通常认为动态系统是能量变换装置，当系统达到稳态运转状态时能量处于一种动态平衡状态，因此可以通过能量整形的方法使得系统运行在期望的平衡点，哈密顿反馈耗散控制方法就是这么一种能量整形方法。
自合矢量控制的坐标变换，本文利用反馈耗散哈密顿控制方法，选择合适的闭环系统hamilton函数作为系统的lyapunov函数，利用lyapunov稳定性原理，以系统全局渐近稳定为设计原则，实现了永磁同步电机系统的速度解耦控制，简化了系统的设计过程，并结合系统哈密顿函数，采用切换和插值混合拴制方法，对增益参数进行增益调度混合控制，提高了系统的暂态响应性能。
2哈密顿反馈耗散理论描述
哈密顿控制方法的思想是通过控制使得系统的出入能量达到一个动态平衡状态，从而使系统运行在一个期望的稳定状态。ortega. r对哈密顿控制方法做了总体的介绍，提出了哈密顿反馈耗散控制方法，利用哈密顿反馈耗散方法进行了永磁同步电机速度控制的尝试。
对于一个系统：
式中，xer为状态变量；f(x) e rn×n为结构矩阵；日(x)为哈密顿函数。
如果结构矩阵f(x)满足：
则系统(1)为一个耗散哈密顿系统，其中，f(x)可以被分解为
式中，j(x)为一个反对称矩阵，j (x)=-j(x)；r(x)为一个半正定对称矩阵，r(x) =rt（x）≥o。
一个非线性系统：
式中，u为控制量；x∈rn；u∈rn；g（x）为满秩矩阵。
如果可以设计反馈控制量u使得系统成为
且控制率u=φ(x)使得下式成立：
如果选取期望哈密顿函数h(x)为正定，那么形如：
的耗散哈密顿系统，有：
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