[發明專利]無軸承同步磁阻電機基于支持向量機逆系統復合控制器

無效

• 申請號: 201010117622.4
• 申請日: 2010-03-04
• 公開（公告）號: CN101814892A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發明（設計）人: 朱熀秋;鄒花蕾;刁小燕;李天博;李衍超;孫曉東
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14;H02P6/08
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 樊文紅

1.無軸承同步磁阻電機基于支持向量機逆系統復合控制器，其特征在于，該復合控制 器包括閉環控制器(5)、支持向量機逆系統控制器(3)、1號和2號兩個擴展的電流滯環PWM 逆變器(2a、2b)，所述1號和2號兩個擴展的電流滯環PWM逆變器(2a、2b)的輸出信 號輸入無軸承同步磁阻電機(1)，無軸承同步磁阻電機(1)輸出轉速量n和徑向位移量x、 y，無軸承同步磁阻電機(1)和兩個擴展的電流滯環PWM逆變器(2a、2b)組成復合被 控對象(4)；所述閉環控制器(5)以復合被控對象(4)給定轉速量n*和輸出的轉速量n 的差值，以及復合被控對象(4)給定徑向位移量x*、y*與輸出的徑向位移量x、y的差值 為輸入信號，輸出轉速命令值和徑向位移命令值至支持向量機逆系統控制器(3)， 支持向量機逆系統控制器(3)輸出的轉矩繞組在q軸上電流分量參考值和徑向懸浮力 繞組在x、y軸上電流分量的參考值以及給定的轉矩繞組在d軸上電流分量參考值至兩個擴展的電流滯環PWM逆變器(2a、2b)。

2.根據權利要求1所述的無軸承同步磁阻電機基于支持向量機逆系統復合控制器， 其特征在于，所述閉環控制器(5)由轉速控制器(51)和兩個轉子位置控制器(52、53) 組成，所述的轉速控制器(51)的輸入為轉矩子系統(11)給定轉速量n*與輸出的轉速量 n的差值，第一轉子位置控制器(52)的輸入為懸浮力子系統(12)給定位移量x*與輸出 的x方向位移量x的差值，第二轉子位置控制器(53)的輸入為懸浮力子系統(12)給定 徑向位移量y*與輸出的y方向的位移量的差值；所述轉速控制器(51)輸出轉速命令值至支持向量機逆系統控制器(3)，第一轉子位置控制器(52)輸出x方向的位移命令值至支持向量機逆系統控制器(3)，第二轉子位置控制器(53)輸出y方向的位移命令值至支持向量機逆系統控制器(3)。

3.根據權利要求1或2所述的無軸承同步磁阻電機基于支持向量機逆系統復合控制器， 其特征在于，所述復合被控對象(4)中，所述無軸承同步磁阻電機(1)由轉矩子系統(11) 和懸浮力子系統(12)組成，所述1號和2號擴展的電流滯環PWM逆變器(2a、2b)分 別由Park逆變換、Clark逆變換和電流滯環PWM逆變器(22)依次連接組成，1號擴展的 電流滯環PWM逆變器(2a)和轉矩子系統(11)組成第一復合被控對象(41)，2號擴展 的電流滯環PWM逆變器(2b)和懸浮力子系統(12)組成第二復合被控對象(42)；所述 支持向量機逆系統控制器(3)輸出轉矩繞組在q軸上電流分量參考值至1號擴展的電 流滯環PWM逆變器(2a)，支持向量機逆系統控制器(3)輸出徑向懸浮力繞組在x、y軸 上電流分量的參考值至2號擴展的電流滯環PWM逆變器(2b)，1號擴展的電流 滯環PWM逆變器(2a)以轉矩繞組在q軸上電流分量參考值和勵磁電流分量為為輸 入量，輸出電流信號至轉矩子系統(11)的轉矩繞組，2號擴展的電流滯環PWM逆變器 (2b)輸出電流信號至懸浮力子系統(12)的懸浮繞組。

4.根據權利要求1所述的無軸承同步磁阻電機支持向量機逆系統復合控制器，其特征 在于，所述支持向量機逆系統控制器(3)基于轉矩平衡方程和徑向懸浮力方程分別對應的微 分方程構造，根據轉矩子系統(11)和懸浮力子系統(12)的相對階數，分別確定對應的逆系統 的3個擬合因子；閉環控制器(5)輸出的轉速命令值徑向位移命令值和及復合被 控對象(4)的輸出n、x和y作為支持向量機逆系統控制器(3)的輸入，支持向量機逆系統控 制器(3)的輸出和作為復合被控對象(4)的輸入；支持向量機逆系統控制器(3)具體 構成為：先假定電機轉矩繞組的勵磁電流分量為轉矩繞組電流分量為線性閉環控 制器(5)輸出的轉速命令值為和徑向位移命令值為則支持向量機逆系統控制器(3) 輸出的q軸上轉矩繞組電流分量參考值和x、y軸上徑向懸浮力繞組電流分量的參考值 分別由轉矩子系統(11)和懸浮力子系統(12)支持向量機逆系統學習機通過對輸 入數據的辨識來確定。