[發(fā)明專利]基于回路成形的雙饋電機(jī)定子電流魯棒控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410567661.2
• 申請日: 2014-10-22
• 公開（公告）號: CN104333283A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 龔文明;許樹楷;黎小林
• 申請（專利權(quán)）人: 南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司
• 主分類號: H02P21/12
• 分類號: H02P21/12
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

1.一種基于回路成形的雙饋電機(jī)定子電流魯棒控制方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)在定子兩相靜止αβ坐標(biāo)系下，建立雙饋電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，該模型的輸入為定子電壓u_{s_αβ}、轉(zhuǎn)子電壓u_{r_αβ}、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速ω_r，輸出為定子電流i_{s_αβ}；

(2)根據(jù)控制目標(biāo)、參數(shù)攝動以及外界干擾構(gòu)造一組權(quán)函數(shù)，包括性能權(quán)函數(shù)W_p、輸出權(quán)函數(shù)W_y和控制權(quán)函數(shù)W_u，其中性能權(quán)函數(shù)用于滿足定子電流無差跟蹤調(diào)節(jié)的要求，輸出權(quán)函數(shù)用于增強(qiáng)定子電流控制的魯棒性，控制權(quán)函數(shù)用于限制電流調(diào)節(jié)器的輸出幅值，權(quán)函數(shù)與雙饋電機(jī)的數(shù)學(xué)模型一起構(gòu)成廣義控制對象模型P，廣義控制對象模型的輸入為定子電流參考信號電網(wǎng)電壓u_{s_αβ}、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速ω_r與轉(zhuǎn)子電壓u_{r_αβ}，輸出為性能加權(quán)z_p、輸出加權(quán)z_y、控制加權(quán)z_u與定子電流誤差△i_{s_αβ}；

(3)利用回路成形法，迭代地求得一個2輸入2輸出的參數(shù)化H∞電流調(diào)節(jié)器，使得廣義控制對象模型P與H∞電流調(diào)節(jié)器構(gòu)成的閉環(huán)回路具有最小的H∞范數(shù)；

(4)測量得到雙饋電機(jī)的三相定子電壓u_{s_abc}、三相定子電流i_{s_abc}，并轉(zhuǎn)換到定子兩相靜止αβ坐標(biāo)系下得到u_{s_αβ}和i_{s_αβ}，計算得到定子有功功率P_s和無功功率Q_s，測量得到轉(zhuǎn)子角速度ω_r與位置信號θ_r；

(5)將有功功率P_s與其參考信號比較后得到有功功率誤差信號△P_s，將無功功率Q_s與其參考小信號比較后得到無功功率誤差信號△Q_s；

(6)將功率誤差信號△P_s和△Q_s通過比例積分調(diào)節(jié)，得到dq軸同步坐標(biāo)系下的定子電流參考信號和

(7)利用定子電壓u_{s_αβ}將dq軸同步坐標(biāo)系下的定子電流參考信號和轉(zhuǎn)換到靜止坐標(biāo)系下，得到靜止坐標(biāo)系下的定子電流參考信號

(8)將靜止坐標(biāo)系下的定子電流i_{s_αβ}與參考信號進(jìn)行比較，得到電流誤差信號△i_{s_αβ}；

(9)將電流誤差信號△i_{s_αβ}送入H∞電流調(diào)節(jié)器，得到定子兩相靜止坐標(biāo)系下的轉(zhuǎn)子電壓參考信號

(10)利用轉(zhuǎn)子位置信號θ_r，將轉(zhuǎn)子電壓參考信號轉(zhuǎn)換到轉(zhuǎn)子三相靜止坐標(biāo)系下，得到并由轉(zhuǎn)子側(cè)PWM逆變器施加到轉(zhuǎn)子繞組，從而實現(xiàn)對雙饋電機(jī)定子電流及輸出功率的控制。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于回路成形的雙饋電機(jī)定子電流魯棒控制方法，其特征在于上述步驟(2)所構(gòu)造的性能權(quán)函數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

Wp=kωs2s2+2ζωss+ωs2]]>

其中，ω_s為電網(wǎng)電壓角頻率；k為增益系數(shù)，用于控制跟蹤精度；ζ為防止無窮大增益的阻尼系數(shù)。