技術(shù)特征：

1.一種鋰電驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，以鋰電池組為動(dòng)力源輸出并通過擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)觀察器對直流電機(jī)位置進(jìn)行跟蹤控制，其特征在于，所述控制方法包括以下步驟：

(1)首先對直流電機(jī)進(jìn)行位置狀態(tài)模型建立：

$\left\{\begin{array}{c}{\stackrel{\·}{x}}_1=x_2\\ {\stackrel{\·}{x}}_2=\frac{2n_p{\mathrm{\Ψ}}_p{I}_p}{J}-\frac{T_L}{J}-\frac{Zw}{J}\\ n=\frac{30}{\mathrm{\π}}\frac{K_T{U}_d-2{\mathrm{RT}}_e}{k_e{K}_T}\\ y=x_1\end{array}\right.$

式中，x₁＝θ、x₂＝ω，θ為電機(jī)轉(zhuǎn)過角度，ω為電機(jī)角速度；Ψ_p為電機(jī)電磁磁鏈的峰值，I_p為電流峰值，n為電機(jī)轉(zhuǎn)速，n_p為電機(jī)轉(zhuǎn)速峰值，Z為黏滯摩擦系數(shù)，T_e和T_L分別為電磁轉(zhuǎn)矩和負(fù)載轉(zhuǎn)矩，J為電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量并取值為1，K_T為電機(jī)轉(zhuǎn)矩系數(shù)并取值為2，U_d為直流電壓，k_e為反電動(dòng)勢系數(shù)并取值為6，R為點(diǎn)數(shù)電阻并取值為2，y為狀態(tài)模型的輸入幅值；

(2)通過跟蹤微分器對預(yù)期輸入信號(hào)r進(jìn)行公式(1)計(jì)算，從而得到電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角x1和角速度x2的離散表達(dá)式：

$\left\{\begin{array}{c}{x}_1(k+1)=x_1\left(k\right)+{\mathrm{Tx}}_2\left(k\right)\\ x_2(k+1)=x_2\left(k\right)+Tfhan\left(x_1\right(k)-v_0(k),x_2(k),r_0,h_0)\end{array}\right.---\left(1\right)$

其中，T為采樣周期，H₀為濾波因子，r₀為速度因子，均屬于常數(shù)集；

(3)先設(shè)定輸入幅值y，并作為擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)觀測器初始時(shí)的輸入信號(hào)z₁和z₂，并通過擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)觀測器依公式(2)計(jì)算得到的和以及誤差信號(hào)e_k作為其估算輸出信號(hào)：

$\left\{\begin{array}{c}{\stackrel{\·}{z}}_3=-{\mathrm{\β}}_{03}{\mathrm{fal}}_1(e,a_2,\mathrm{\δ})\\ {\stackrel{\·}{z}}_2=z_3-{\mathrm{\β}}_{02}{\mathrm{fal}}_1(e,a_1,\mathrm{\δ})+bu\\ {\stackrel{\·}{z}}_1={\stackrel{\·}{z}}_2-{\mathrm{\β}}_{01}e\\ e_1=x_1-{\stackrel{\·}{z}}_1\\ e_2=x_2-{\stackrel{\·}{z}}_2\end{array}\right.---\left(2\right)$

式中，β₀₁、β₀₂、β₀₃是擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)觀察器的反饋控制量的增益，a₁、a₂、δ是可調(diào)參數(shù)，b為對象控制量的增益，u為對電極位置狀態(tài)的增益；e₁為電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角誤差，e₂為電機(jī)角速度誤差；分別是擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)觀測器的兩個(gè)輸出狀態(tài)(即預(yù)測值)。

(4)接著，將u作為非線性狀態(tài)誤差反饋的輸入信號(hào)，并經(jīng)過以下公式(3)計(jì)算得到非線性狀態(tài)誤差反饋輸出信號(hào)，即前饋控制量u₀：

u₀＝β₁fal(e₁,a₁,δ)+β₂fal(e₂,a₂,δ)+a₃Δi (3)

式中，β₁、β₂是非線性狀態(tài)誤差反饋的反饋控制量增益，a₁、a₂、a₃、δ是可調(diào)參數(shù)，Δi為直流電機(jī)的電流變化幅值，fal函數(shù)引入誤差閾值e_c改進(jìn)后的數(shù)學(xué)表達(dá)式(4)如下：

$fal(e,a,\mathrm{\δ})=\left\{\begin{array}{c}\frac{e}{{\mathrm{\δ}}^{1-a}},\left|e\right|\≤\mathrm{\δ}\\ {\left|e\right|}^{a}sign\left(e\right),\mathrm{\δ}\<\left|e\right|\<e_c\\ ke,\left|e\right|\≥e_c\end{array}\right.---\left(4\right)$

式中，k是線性反饋的增益；

(5)然后由前饋控制量u₀計(jì)算電機(jī)位置信號(hào)估算擾動(dòng)的自動(dòng)補(bǔ)償值其中b₀為對對象控制量增益b的估計(jì)值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述鋰電驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于：電機(jī)狀態(tài)模型中，電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J取值為1，電機(jī)轉(zhuǎn)矩系數(shù)K_T取值為2，反電動(dòng)勢系數(shù)k_e取值為6，電樞電阻R取值為2。