基于终端滑模的电机控制方法、装置、电子设备和存储介质与流程

本技术涉及电机控制领域，具体而言，涉及一种基于终端滑模的电机控制方法、装置、电子设备和存储介质。

背景技术：

1、新能源汽车电控系统是控制汽车驱动电机的装置。在新能源汽车中，由于电力电子技术的应用，其电气系统发生了巨大变化，从传统汽车低功率低压的辅助电气装置转变为新能源汽车的节能环保、高效低噪的电气传动电气装置，已成为传统汽车发动机与变速箱的替代，并直接决定了纯电动汽车爬坡、加速与最高速度等主要性能指标。新能源电机控制技术是用于驱动电动车辆，提高电动汽车、混合动力汽车、电动船舶等新能源交通工具的能效和性能所采用的一系列技术方案。下面是一些常见的新能源电机控制算法的简述：

2、（1）pid（比例-积分-微分）控制算法：pid控制算法是最常用的控制算法之一。它通过测量电机的反馈信号（如速度、位置）与期望值之间的误差，根据比例项、积分项和微分项来计算控制信号，从而实现对电机的控制。为了提高电机调速性能，pid 控制与其他控制方法相结合，如自适应 pi、神经网络 pi 和模糊 pi 控制。然而，在电机转矩跟踪精度、响应速度、转矩脉动抑制和参数鲁棒性方面，上述算法无法有效实现出色的动静态性能。

3、（2）自适应控制算法：通过在线调整控制器参数来处理系统的不确定性，具有很强的鲁棒性。其中，模型参考自适应控制最为常见。其系统由参考模型、可调系统和自适应机制组成。然而，参考模型和可调系统的设计依赖于精确的电机模型，受到电机参数扰动的严重影响。

4、（3）h∞控制算法：作为一种典型的鲁棒控制方法，h∞控制算法旨在最小化控制器不确定性的敏感性，以保持系统控制性能。它的鲁棒性和抗扰性都很强，但求解过程复杂。

5、（4）模型预测控制算法（model predictive control，mpc）：mpc设计简单，动态响应快。它的作用是基于在每个采样时刻在有限时间域中解决开环的最优控制问题。然而，这种控制算法很复杂并且取决于电机模型参数。

6、（5）模糊控制算法（fuzzy logic control，flc)：flc结构简单，鲁棒性好，对电机启动影响小。在交流伺服电机控制系统的设计中得到很好的应用。然而，在实际应用中，其设计依赖于经验和专业知识。

7、然而，这些技术方案的目标是提高电机的效率、响应性能和控制精度，从而进一步推动新能源交通工具的发展和推广。

技术实现思路

1、本技术实施例的目的在于提供一种基于终端滑模的电机控制方法、装置、电子设备和存储介质，用以提高电机控制的稳定性，进而扩展电机的转速范围。

2、第一方面，本发明提供一种基于终端滑模的电机控制方法，所述方法包括：

3、获取电机的性能实验数据和电机动力学模型；

4、基于所述电机的性能实验数据和所述电机动力学模型确定电机参数；

5、基于所述电机参数确定终端滑膜控制算法；

6、基于所述终端滑膜控制算法控制所述电机。

7、本技术第一方面的方法能够获取电机的性能实验数据和电机动力学模型，进而能够基于所述电机的性能实验数据和所述电机动力学模型确定电机参数，进而能够基于所述电机参数确定终端滑膜控制算法，进而能够基于所述终端滑膜控制算法控制所述电机。与现有技术相比，通过终端滑膜控制算法控制所述电机，能够使电机运行更加稳定和更加精准，从而提高电机的转速范围。

8、在可选的实施方式中，在所述基于所述终端滑膜控制算法控制所述电机之后，所述方法还包括：

9、获取所述终端滑膜控制算法在不同工况下的电机控制效果数据；

10、基于所述终端滑膜控制算法在不同工况下的电机控制效果数据调整所述终端滑膜控制算法的参数。

11、本可选的实施方式可获取所述终端滑膜控制算法在不同工况下的电机控制效果数据，进而能够基于所述终端滑膜控制算法在不同工况下的电机控制效果数据调整所述终端滑膜控制算法的参数，从而使终端滑膜控制算法能够在不同工况下控制电机稳定、精确运行。

12、在可选的实施方式中，所述基于所述电机参数确定终端滑膜控制算法，包括：

13、基于所述电机参数确定转速误差；

14、基于所述转速误差构建滑膜面；

15、确定所述滑膜面的控制律；

16、基于所述滑膜面的控制律构建控制系统，其中，所述控制系统为所述终端滑膜控制算法。

17、本可选的实施方式能够基于所述电机参数确定转速误差，进而能够基于所述转速误差构建滑膜面，进而能够确定所述滑膜面的控制律，从而能够基于所述滑膜面的控制律构建控制系统，其中，所述控制系统为所述终端滑膜控制算法。

18、在可选的实施方式中，所述方法还包括：

19、基于lyapunov第二定律判断所述终端滑膜控制算法是否满足滑膜动态的基本条件。

20、本可选的实施方式可基于lyapunov第二定律判断所述终端滑膜控制算法是否满足滑膜动态的基本条件。

21、在可选的实施方式中，所述基于所述电机的性能实验数据和所述电机动力学模型确定电机参数，包括：

22、基于最小二乘法处理所述实验数据，得到处理结果；

23、基于所述处理结果和所述电机动力学模型确定所述电机参数。

24、本可选的实施方式可基于最小二乘法处理所述实验数据，得到处理结果，进而能够基于所述处理结果和所述电机动力学模型确定所述电机参数。

25、在可选的实施方式中，在所述基于所述电机的性能实验数据和所述电机动力学模型确定电机参数之前，所述方法还包括：

26、对所述电机的性能实验数据进行滤波、去噪处理。

27、本可选的实施方式可对所述电机的性能实验数据进行滤波、去噪处理，从而能够避免噪声数据对电机的运行产生负面影响。

28、在可选的实施方式中，所述方法还包括：

29、基于所述电机的速度控制算法、电流控制算法调整所述终端滑膜控制算法的参数。

30、本可选的实施方式能够基于所述电机的速度控制算法、电流控制算法调整所述终端滑膜控制算法的参数，从而引入修正项，进一步提高电机控制的稳定性和精度。

31、第二方面，本发明提供一种基于终端滑模的电机控制装置，所述装置包括：

32、获取模块，用于获取电机的性能实验数据和电机动力学模型；

33、第一确定模块，用于基于所述电机的性能实验数据和所述电机动力学模型确定电机参数；

34、第二确定模块，用于基于所述电机参数确定终端滑膜控制算法；

35、控制模块，用于基于所述终端滑膜控制算法控制所述电机。

36、本技术第二方面的装置能够获取电机的性能实验数据和电机动力学模型，进而能够基于所述电机的性能实验数据和所述电机动力学模型确定电机参数，进而能够基于所述电机参数确定终端滑膜控制算法，进而能够基于所述终端滑膜控制算法控制所述电机。与现有技术相比，通过终端滑膜控制算法控制所述电机，能够使电机运行更加稳定和更加精准，从而提高电机的转速范围。

37、第三方面，本发明提供一种电子设备，包括：

38、处理器；以及

39、存储器，配置用于存储机器可读指令，所述指令在由所述处理器执行时，执行如前述实施方式任一项所述的基于终端滑模的电机控制方法。

40、本技术第三方面的电子设备通过执行基于终端滑模的电机控制方法，能够获取电机的性能实验数据和电机动力学模型，进而能够基于所述电机的性能实验数据和所述电机动力学模型确定电机参数，进而能够基于所述电机参数确定终端滑膜控制算法，进而能够基于所述终端滑膜控制算法控制所述电机。与现有技术相比，通过终端滑膜控制算法控制所述电机，能够使电机运行更加稳定和更加精准，从而提高电机的转速范围。

41、第四方面，本发明提供一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行如前述实施方式任一项所述的基于终端滑模的电机控制方法。

42、本技术第四方面的存储介质通过执行基于终端滑模的电机控制方法，能够获取电机的性能实验数据和电机动力学模型，进而能够基于所述电机的性能实验数据和所述电机动力学模型确定电机参数，进而能够基于所述电机参数确定终端滑膜控制算法，进而能够基于所述终端滑膜控制算法控制所述电机。与现有技术相比，通过终端滑膜控制算法控制所述电机，能够使电机运行更加稳定和更加精准，从而提高电机的转速范围。