[發(fā)明專利]基于二維模糊控制的模型參考自適應系統(tǒng)參數(shù)自整定方法

有效

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• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN103986400A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發(fā)明（設計）人: 肖曦;史宇超;孫凱;鄭澤東;丁有爽;李永東;黃立培
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;關暢

技術領域

本發(fā)明涉及一種電機控制方法，特別是關于一種基于二維模糊控制的模型參考自適應系統(tǒng)參數(shù)自整定方法。

背景技術

模型參考自適應系統(tǒng)由于結構簡單，易于實現(xiàn)，因而在無速度傳感器永磁同步電機控制中被廣泛采用。目前，在傳統(tǒng)的模型參考自適應系統(tǒng)中，采用PI(比例積分)控制器應用于恒定負載工況時通常能得到很好的控制性能，但是在脈動的壓縮機負載工況時，恒定單一的PI控制器卻不能很好地滿足控制性能的要求。原因是在采用模型參考自適應的永磁同步電機驅(qū)動壓縮機系統(tǒng)中，估算的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速脈動情況在很大程度上受到模型參考自適應系統(tǒng)中PI參數(shù)的影響，進而造成估算的轉(zhuǎn)子位置與實際的轉(zhuǎn)子位置之間存在誤差，導致在前饋補償控制時得不到精確的轉(zhuǎn)子位置信息，進而影響前饋補償控制的性能。因此在實際的控制中，當采用永磁同步電機驅(qū)動脈動負載時需要根據(jù)實際的運行轉(zhuǎn)速和負載狀況來相應地調(diào)節(jié)模型參考自適應系統(tǒng)中的PI參數(shù)，往往造成一定程度上的不便。

在傳統(tǒng)的模型參考自適應系統(tǒng)中，電流偏差的PI參數(shù)問題以及參數(shù)敏感性問題往往會影響整個控制系統(tǒng)的性能，而且基于傳統(tǒng)的模型參考自適應系統(tǒng)僅適用于恒定負載工況，且轉(zhuǎn)子位置角精度有待進一步提高。隨著模糊控制技術的發(fā)展，二維模糊控制器在處理非精確模型、非線性系統(tǒng)以及帶未知參數(shù)的時變系統(tǒng)時存在一定的優(yōu)勢，而且結構簡單、易于實現(xiàn)，因而將模糊控制方法應用于永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)的研究已經(jīng)成為了近年來的一個研究熱點。同時，基于一維模糊控制的模型參考自適應系統(tǒng)僅適用于脈動負載工況，且轉(zhuǎn)子位置角的精度有待進一步提高。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種基于二維模糊控制的模型參考自適應系統(tǒng)參數(shù)自整定方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術方案：一種基于二維模糊控制的模型參考自適應系統(tǒng)參數(shù)自整定方法，其特征在于該方法包括如下步驟：1)根據(jù)永磁同步電機的實際物理模型，參照傳統(tǒng)的模型參考自適應系統(tǒng)，構造基于二維模糊控制的模型參考自適應系統(tǒng)；2)根據(jù)永磁同步電機的實際模型和所述步驟1)構造的參考模型，分別計算在相應輸入下的直軸和交軸電流，并根據(jù)下述誤差公式計算得到實際模型和參考模型之間的電流誤差變量e(t)：

e(t)=idi^q-iqi^d-ψrLd(iq-i^q)]]>

其中，i_d、i_q為實際電機輸出的直軸和交軸電流，單位為A；為模型參考自適應系統(tǒng)輸出的直軸和交軸電流，單位為A；ψ_r為電機磁鏈，單位為Vs；L_d為電機直軸電感，單位為H；3)將電流誤差變量e(t)的變化范圍定義為電流誤差變量脈動帶e(t)_band，e(t)的變化率為de(t)/dt，并通過二維模糊控制器的輸入比例因子K_e和K_c作用后，將e(t)_band和de(t)/dt送入二維模糊控制器中；4)根據(jù)二維模糊規(guī)則表計算得到二維模糊控制器輸出u(t)，所述二維模糊規(guī)則包含的49條模糊規(guī)則如下：