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龙图腾网获悉合肥工业大学申请的专利一种SMPMSM驱动系统的终端强制滑模协同直接速度控制方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116317754B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-01发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310289950.X，技术领域涉及：H02P21/00；该发明授权一种SMPMSM驱动系统的终端强制滑模协同直接速度控制方法及系统是由李红梅;张政;杨利国;赵浩楠;黄建东设计研发完成，并于2023-03-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种SMPMSM驱动系统的终端强制滑模协同直接速度控制方法及系统在说明书摘要公布了：本发明涉及一种SMPMSM驱动系统的终端强制滑模协同直接速度控制方法，包括：在同步速旋转dq轴坐标系下，建立速度控制的SMPMSM驱动系统超局部模型；设计包含滑模面的宏变量，并提出一种包含非奇异终端项的动态演化方程；系统电压和电流约束处理，最终生成终端强制滑模协同直接速度控制律，以实现高性能的转速控制。本发明所提出的非奇异终端动态演化方程设计，可显著提升宏变量趋近流形的收敛速度，提升系统动态响应。因此，本发明所提出的终端强制滑模协同直接速度控制，在保证速度和电流稳态控制性能的前提下，拥有更为优越的速度快速动态响应。

本发明授权一种SMPMSM驱动系统的终端强制滑模协同直接速度控制方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种SMPMSM驱动系统的终端强制滑模协同直接速度控制方法，该方法包括下列顺序的步骤： 1在同步速旋转dq轴坐标系下，建立速度控制的SMPMSM驱动系统的超局部模型； 2基于SMPMSM驱动系统速度控制的超局部模型，开展包含滑模面的宏变量设计，设计包含非奇异终端动态演化方程；系统电压和电流约束处理，生成终端强制滑模协同直接速度控制律，提出终端强制滑模协同直接速度控制； 所述步骤2具体是指： 为实现SMPMSM驱动系统的直接速度控制，主要控制目标为： ， 其中，为电角速度参考值，为转子电角速度，为电角速度误差； 为实现SMPMSM驱动系统最大转矩电流比运行，设计宏变量，且有： ， 为实现速度跟踪其参考值，设计宏变量，且有： ， 其中，是速度误差系数，为设计的滑模面； ， 其中，为待定的系统内部控制； 针对所设计的宏变量和，定义非奇异终端动态演化方程为： ， 其中，p和q是正奇数，且1＜pq＜2，T1和T2为控制器参数，T1和T2均大于0，以确保闭环控制系统的稳定性； 将所设计的宏变量和代入至式11，获得终端强制滑模协同直接速度控制律，且有： ， 式中，和为系统输入的比例因子，和为电流环扰动在d轴和q轴上扰动分量的F估计值； 终端强制滑模协同直接速度控制律包含等同控制律和切换控制律，其中，等同控制律和为表达式为： ， 切换控制律和的表达式为： ， 在式12的等同控制律和式13的切换控制律作用下，使系统任意初始状态运动到流形和，且一直保持在流形和上，流形中包含滑模面，因此强制到达滑模面，则有： ， 为求取待定的系统内部控制，设计滑模面，其表达式为： ， 其中，和为控制器参数，＞0,1＜＜2； 针对所设计的滑模面，将其动态演化方程设计为： ， 其中，为控制器参数，大于0； 联立式15和16，且基于SMPMSM驱动系统速度控制的超局部模型，获得待定的系统内部控制，且有： ， 式中，为速度环扰动分量的估计值； 在较短的采样间隔内是常数，其微分近似为0，对式17求导，则有： ， 将式17和18代入式11，生成逆变器参考电压矢量，且有： ， 为证明系统稳定性，定义李雅普诺夫函数，i=1,2，其微分为，当负定时，满足渐近收敛条件； 宏变量和的微分和直接从动态演化方程解出，即有： ， 式中，和为李雅普诺夫函数的微分，因为T1，T2，和均大于0，p和q为正奇数，p+q为正偶数，所以和皆负定，即，，所定义的李雅普诺夫函数式满足渐近收敛条件，证明所提出的滑模协同直接速度控制能实现SMPMSM驱动系统的稳定运行； 随后，基于式10的动态演化方程，获得滑模面和的微分和，且有： ， 因为T2，T3和均大于0，且p+q为正偶数，所以，，证明了所设计滑模面的存在性； 为使生成的逆变器参考电压同时满足SMPMSM驱动系统运行的电流和电压约束条件，必须进行约束处理，满足最大电流约束的逆变器q轴参考电压为： ， 其中，Imax是定子最大电流； 满足电流约束的逆变器参考电压为： ， 其中，为逆变器q轴最大电压分量； 为充分利用逆变器的直流母线电压，将逆变器的六边形电压向量的边界方程写为： ， 其中，和分别是d轴电压和q轴电压比例系数，为母线电压项，，，，Udc是直流母线电压； 对逆变器参考电压进行调整，获得同时满足电流和电压约束条件的逆变器最优参考电压和的表达式为： ， 为确保终端强制滑模协同直接速度控制生成的逆变器参考电压同时满足电流和电压约束，根据式19生成的逆变器参考电压，藉由所建立的SMPMSM驱动系统超局部模型预测出定子电流，当定子电流超限时，则根据式23得到满足电流约束的逆变器参考电压，然后，再判断逆变器参考电压是否超出逆变器电压六边形范围，若超出，则根据式25计算出同时满足电流和电压约束的逆变器最优参考电压。

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