[發明專利]一種永磁同步電機直接轉矩控制方法

有效

• 申請號: 201310748131.3
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103746627A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 劉英培;粟然
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 李羨民;高錫明

1.一種永磁同步電機直接轉矩控制方法，其特征是，所述方法利用最小二乘支持向量機對PMSM直接轉矩控制系統中的ADRC速度調節器進行優化：將ADRC中擴張狀態觀測器（ESO）輸出的電機實際轉速????????????????????????????????????????????????的跟蹤值作為通過離散訓練得到的LSSVM最優回歸模型的輸入信號，LSSVM最優回歸模型根據估計出的系統所受部分擾動值與ESO估計的其余擾動值之和作為系統總擾動；系統總擾動經過ADRC的后續運算進行前饋補償。

2.根據權利要求1所述的永磁同步電機直接轉矩控制方法，其特征是，對LSSVM進行離散訓練的具體步驟如下：

a.?首先完成基于ADRC速度調節器的PMSM直接轉矩控制系統，所述系統包括ADRC速度調節器、定子磁鏈和電磁轉矩估算模塊、開關電壓矢量選擇表和電壓源逆變器；

所述ADRC速度調節器包括跟蹤-微分器（TD）、擴張狀態觀測器（ESO）和非線性狀態誤差反饋（NLSEF），以給定轉速作為TD輸入信號，TD提取的跟蹤值v₁作為TD的輸出信號；以實際轉速作為ESO的輸入信號，ESO輸出信號為的跟蹤值以及系統所受擾動的估計值；狀態誤差作為NLSEF的輸入信號，NLSEF輸出初始控制量；最終控制量為，式中，為控制器參數；

定子磁鏈和電磁轉矩估算模塊根據電機電流和電壓信號計算出實際電磁轉矩估計值、實際磁鏈幅值估計值及定子磁鏈當前位置信號；與相減得到電磁轉矩誤差信號，經轉矩滯環比較器得到轉矩控制信號；定子磁鏈幅值給定信號與相減得到磁鏈誤差信號，經磁鏈滯環比較器得到磁鏈控制信號；與及經過開關電壓矢量選擇表確定出當前開關電壓矢量，由當前開關電壓矢量控制電壓源逆變器，進而驅動PMSM運行；

通過調試參數使所述系統性能滿足控制要求；

b.?對PMSM直接轉矩控制系統的ADRC速度調節器中ESO的輸出變量和進行采樣并保存；

c.?以作為LSSVM的輸入變量，以作為其輸出變量，對LSSVM進行離散訓練，得到其最優回歸模型；

d.?將訓練好的LSSVM最優回歸模型有效嵌入ADRC速度調節器，得到由LSSVM優化的ADRC速度調節器。

3.根據權利要求1或2所述的永磁同步電機直接轉矩控制方法，其特征是，LSSVM核函數選取多層感知機函數，其表達式為：

，式中，為系數；

由LSSVM優化的ADRC速度調節器的數學模型如下：

；

其中，為非線性函數：

；

；；；

r為跟蹤速度因子；T為采樣周期；為系數；為非線性因子；為濾波因子。