1.一种基于奇异摄动理论的永磁同步电机滑模控制系统的建模方法，其特征在于：基于奇异摄动理论的永磁同步电机滑模控制系统包括角速度误差模块、慢子系统滑模控制律模块、快子系统滑模控制律模块、磁链旋转空间角度 模块、电流互感器模块、三相静止对称ABC坐标系转两相同步旋转正交dq坐标系模块、两相同步旋转正交dq坐标系转两相静止正交αβ坐标系模块、计算快变分量模块、快慢控制信号叠加模块、正弦脉宽调制模块、逆变器模块和电源模块，其中：角速度误差模块将给定角速度ω*与永磁同步电机的实际角速度ω作差得到误差e，并将误差e发送到慢子系统滑模控制律模块；

慢子系统滑模控制律模块根据误差e得到交轴慢变控制信号uqs和直轴慢变控制信号uds，并将其同时发送到快慢控制信号叠加模块和计算快变分量模块；

磁链旋转空间角度 模块根据永磁同步电机的角速度ω积分得到转子磁链旋转的空间角度 并将其同时发送到三相静止对称ABC坐标系转两相同步旋转正交dq坐标系模块和两相同步旋转正交dq坐标系转两相静止正交αβ坐标系模块；

电流互感器模块根据逆变器模块的输出得到三相对称交流电信号，并将其发送到三相静止对称ABC坐标系转两相同步旋转正交dq坐标系模块；

三相静止对称ABC坐标系转两相同步旋转正交dq坐标系模块根据转子磁链旋转的空间角度 和三相对称交流电信号得到交轴的电流信号iq和直轴的电流信号id，并将其发送到计算快变分量模块；

计算快变分量模块根据永磁同步电机的角速度ω、交轴慢变控制信号uqs、直轴慢变控制信号uds、交轴电流信号iq和和直轴电流信号id得到交轴快变电流信号iqf和直轴快变电流信号idf，并将其发送到快子系统滑模控制律模块；

快子系统滑模控制律模块根据永磁同步电机的角速度ω、交轴快变电流信号iqf和直轴快变电流信号idf得到直轴快变控制信号udf和交轴快变控制信号uqf，并将其发送到快慢控制信号叠加模块；

快慢控制信号叠加模块根据交轴慢变控制信号uqs、直轴慢变控制信号uds、直轴快变控制信号udf和交轴快变控制信号uqf得到直轴控制信号ud和交轴控制信号uq，并将其发送到两相同步旋转正交dq坐标系转两相静止正交αβ坐标系模块；

两相同步旋转正交dq坐标系转两相静止正交αβ坐标系模块根据直轴控制信号ud和交轴控制信号uq得到α轴控制信号uα和β轴控制信号uβ，并将其发送到正弦脉宽调制模块；

正弦脉宽调制模块根据电源、α轴控制信号uα和β轴控制信号uβ得到脉冲驱动信号，并将其发送到逆变器模块；

逆变器模块根据电源和脉冲驱动信号得到三相对称信号，并将其发送到永磁同步电机；

永磁同步电机根据三相对称信号以及干扰得到永磁同步电机的角速度ω；建模方法包括以下步骤：步骤1，建立永磁同步电机的慢变和快变子系统步骤1.1，永磁同步电机在dq坐标系上的状态方程永磁同步电机的数学模型由磁链方程、电压方程、电磁推力方程和运动方程组成，通过坐标变换，得到永磁同步电机在两相同步旋转正交dq坐标系上的状态方程状态方程如式(1)所示：其中，id、iq、ud和uq分别为d轴、q轴的电流和电压值，L为电感，R为定子绕组的电阻值，ω为转子的角速度，ψf为永磁体磁链，J为转动惯量，F为粘性摩擦系数，TL为负载转矩，t为时刻，KT为转矩系数；

步骤1.2，基于奇异摄动理论的永磁同步电机数学模型分解选取状态变量i和控制输入u分别为：

那么，将永磁同步电机的数学模型式(1)写成状态空间描述的形式：选择奇异摄动参数ε为：

联立式(4)和式(5)可得，奇异摄动系统的标准形式：基于奇异摄动理论，首先令ε＝0，可得

其中，is和us分别为电流和电压的慢变分量，N(ω)＝1+(Lω/R)2；

联立式(6)和式(7)得慢变子系统为：

引入快时间尺度τ：

联立式(6)、式(7)和式(9)得到快变子系统为：其中，if和uf分别为电流和电压的快变分量；

联立式(8)和式(10)得到永磁同步电机的慢变和快变子系统模型分别为：步骤2.复合滑模控制器的设计

步骤2.1慢变子系统滑模控制器的设计

将慢变子系统(11)写成如下的形式：

其中，As和Bs如式(14)所示：

*

给定角速度为ω，定义如式(15)所示的误差e:e＝ω*-ω                  (15)慢变子系统的滑模函数ss为：

其中，c>0；

对滑模函数ss求导可得：

基于指数趋近律，则滑模控制器：

其中，uds和uqs别为直轴和交轴的慢变控制信号，sgn(·)为符号函数，ρs>0，且ks>0；

步骤2.2快变子系统滑模控制器的设计

将快变子系统(12)写成如下的形式：

其中，Af如式(20)所示：

快变子系统滑模函数sf为：

对滑模函数sf求导可得：

基于指数趋近律，滑模控制器：

其中，udf和uqf分别为直轴和交轴的快变控制信号，diag(.)为对角矩阵；

步骤2.3复合滑模控制器设计

联立式(18)和式(23)，构成永磁同步电机控制系统的复合滑模控制器，如式(24)所示：u＝us+uf                    (24)即，

滑模函数s为：

李雅普洛夫函数V(s)如式(27)所示：联立式(11)、式(12)、式(25)和式(27)，可得由式(28)可知，该控制系统满足稳定性条件，且闭环系统是渐近稳定的；

用欧几里德范数取代符号函数，得复合滑模控制器为：其中，||·||为欧几里德范数。

2.根据权利要求1所述基于奇异摄动理论的永磁同步电机滑模控制系统的建模方法，其特征在于：所述永磁同步电机的慢变和快变子系统模型，分别如下式所示：其中，ω为转子的角速度，表示微分，us为电压的慢变分量，if和uf分别为电流和电压2

的快变分量，τ为快时间尺度，N(ω)＝1+(Lω/R) ，L为电感，R为定子绕组的电阻值，ψf为永磁体磁链，J为转动惯量，F为粘性摩擦系数，TL为负载转矩，KT为转矩系数。

3.根据权利要求2所述基于奇异摄动理论的永磁同步电机滑模控制系统的建模方法，其特征在于：永磁同步电机的复合滑模控制器如下式所示：u＝us+uf

其中，u为控制信号，上式可写成：

As和Af如下式所示：

其中，ud和uq分别为直轴和交轴的控制信号，uds和uqs别为直轴和交轴的慢变控制信号，udf和uqf分别为直轴和交轴的快变控制信号，ω*为给定角速度，偏差e＝ω*-ω，ss和sf分别为慢变子系统和快变子系统的滑模函数，||·||为欧几里德范数，diag(·)为对角矩阵，ρs和ks分别为慢变子系统滑模控制器的切换项和趋近项的系数，ρf和kf分别为快变子系统滑模控制器的切换项和趋近项的系数，c表示误差系数，c>0，ρs>0，ks>0，ρf≥0，kf>0。

4.根据权利要求3所述基于奇异摄动理论的永磁同步电机滑模控制系统的建模方法，其特征在于：转矩系数KT表达式如式(2)所示：其中，np为电机的磁极对数。