滑模观测器的学习-阿南达文事网

滑模观测器的学习

首先，先学习一下理论知识

附加上TI的smo代码

首先先贴出代码中的变量，以便大家更快的看懂。

typedef struct {  _iq  Valpha;    // Input: Stationary alfa-axis stator voltage _iq  Ealpha;   // Variable: Stationary alfa-axis back EMF _iq  Zalpha;      // Output: Stationary alfa-axis sliding control _iq  Gsmopos;    // Parameter: Motor dependent control gain _iq  EstIalpha;   // Variable: Estimated stationary alfaaxis stator current _iq  Fsmopos;    // Parameter: Motor dependent plant matrix _iq  Vbeta;    // Input: Stationary beta-axis stator voltage _iq  Ebeta;   // Variable: Stationary beta-axis back EMF _iq  Zbeta;      // Output: Stationary beta-axis sliding control _iq  EstIbeta;    // Variable: Estimated stationary beta-axis statorcurrent _iq  Ialpha;   // Input: Stationary alfa-axis stator current _iq  IalphaError; // Variable: Stationary alfaaxis current error                 _iq  Kslide;     // Parameter: Sliding control gain _iq  Ibeta;   // Input: Stationary beta-axis stator current _iq  IbetaError;  // Variable: Stationary betaaxis current error                 _iq  Kslf;       // Parameter: Sliding control filter gain _iq  Theta;     // Output: Compensated rotor angle void  (*calc)(); // Pointer to calculation function  } SMOPOS;             typedef SMOPOS *SMOPOS_handle;/*-----------------------------------------------------------------------------Default initalizer for the SMOPOS object.-----------------------------------------------------------------------------*/                     #define SMOPOS_DEFAULTS {  0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,   \0,0,0,0,0,0,0,   \(void (*)(Uint32))smopos_calc }

以下是smo的代码

#include "IQmathLib.h"         // Include header for IQmath library // Don't forget to set a proper GLOBAL_Q in "IQmathLib.h" file #include "dmctype.h"#include "smopos.h"void smopos_calc(SMOPOS *v){_iq E0;E0 = _IQ(0.5);// Sliding mode current observerv->EstIalpha = _IQmpy(v->Fsmopos,v->EstIalpha) + _IQmpy(v->Gsmopos,(v->Valpha - v->Ealpha - v->Zalpha));   //mpy是乘法，就对应上面的公式（3）注意不是完全对应，因为程序里开关量是不能直接写出来的是要用下面的if语句描述出来的，其实这里我有一个疑问，有些书上这个公式等号前面是微分，而有的却不是对i的微分，看TI的意思应该不是微分，v->EstIbeta = _IQmpy(v->Fsmopos,v->EstIbeta) + _IQmpy(v->Gsmopos,(v->Vbeta - v->Ebeta - v->Zbeta));//这个对应公式（4）// Current errorsv->IalphaError = v->EstIalpha - v->Ialpha;  //得出观察与实际的误差v->IbetaError = v->EstIbeta - v->Ibeta;    //同上// Sliding control calculatorif (_IQabs(v->IalphaError) < E0)        //如果小于开关设定值就将滑模增益乘以误差与设定值的比v->Zalpha = _IQmpy(v->Kslide,_IQdiv(v->IalphaError,E0));  else if (v->IalphaError >= E0)   //如果大于开关设定值则将滑模增益赋给zv->Zalpha = v->Kslide;else if (v->IalphaError <= -E0) v->Zalpha = -v->Kslide;if (_IQabs(v->IbetaError) < E0)v->Zbeta = _IQmpy(v->Kslide,_IQdiv(v->IbetaError,E0));  else if (v->IbetaError >= E0) v->Zbeta = v->Kslide;else if (v->IbetaError <= -E0) v->Zbeta = -v->Kslide;// Sliding control filter -> back EMF calculatorv->Ealpha = v->Ealpha + _IQmpy(v->Kslf,(v->Zalpha-v->Ealpha)); //v->Kslf滤波器增益v->Ebeta = v->Ebeta + _IQmpy(v->Kslf,(v->Zbeta-v->Ebeta));// Rotor angle calculator -> Theta = atan(-Ealpha,Ebeta)v->Theta = _IQatan2PU(-v->Ealpha,v->Ebeta);      //得出α与β轴的估算反电势就可以估算出角度了。}

从代码中我们可以很直观的看出smo是怎么写出来的，ps：_iq是一个iq math集里的指令，是用来自己设定一个变量它的小数位和整数位各是多少为（即移动小数点位置）比如这个数是16位的数，我们可以选择让它有9位是整数位，7位是小数位，这种方式能够很大的提高运算速度。

问题：在在上述程序中使用反正切函数时，IQmath库中的输出范围为0-1，对应实际应该是0-2π，但实际上正切周期是π，也就是说也就是对于同一个反正切值而言如果不进行象限判断，都可以在0-π中找到对应的值也就是说IQmath库中反正切函数的实际输出范围是0-0.5

标幺值英文为 per unit 简写为 pu 一些科学软件中通常写作 p.u. 中文有时也写作标么值其中的么的读音是yāo 不是me也不是mó

标幺值是相对于某一基准值而言的同一有名值当基准值选取不同时其标幺值也不同它们的关系如下标幺值= 有名值/ 基准值

比如在短路电流计算中选定一个基准容量(Sjz)和基准电压(Ujz) 将短路计算中各个参数都转化为和该参数的基准量的比值(相对于基准量的比值) 称为标幺值标幺值 =实际值 / 基准值

各物理量基准值的选择必须和其实际值具有相同的量纲常用下标注B表示基准值下标注*表示标幺值

假设功率的实际值为基准值为则其标幺值为S*=S/SB.

好处：

1 三相电路的计算公式与单相电路的计算公式完全相同线电压的标幺值与相电压的标幺值相等三相功率的标幺值和单相功率的标幺值相等

2 只需确定各电压等级的基准值而后直接在各自的基准值下计算标幺值不需要进行参数和计算结果的折算

3) 对于低压系统功率的标幺值远小于1

4 用标幺值后电力系统的元件参数比较接近易于进行计算和对结果的分析比较

5 可以省去公式中的比例系数使计算简化

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