[發明專利]一種基于模糊控制和MRAS的永磁同步電機無速度傳感器測速方法有效
| 申請號： | 201710297482.5 | 申請日： | 2017-04-28 |
| 公開（公告）號： | CN106911281B | 公開（公告）日： | 2019-11-29 |
| 發明（設計）人： | 張磊;張海剛;王步來;葉銀忠;吳光;程道來;萬衡;徐兵;潘志群;盧建寧;儲雷;楊俊;童中祥 | 申請（專利權）人： | 上海應用技術大學 |
| 主分類號： | H02P21/24 | 分類號： | H02P21/24;H02P21/00;H02P21/18;H02P25/022 |
| 代理公司： | 31236 上海漢聲知識產權代理有限公司 | 代理人： | 黃超宇;胡晶<國際申請>=<國際公布>= |
| 地址： | 200235 上海*** | 國省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 模糊 控制 mras 永磁 同步電機 速度 傳感器 測速 方法 | ||
1.一種基于模糊控制和MRAS的永磁同步電機無速度傳感器測速方法，其特征在于，包括以下步驟：
步驟1：選擇d軸參考電流為0，交流永磁同步電機檢測輸出三相電流ia、ib和ic；
步驟2：三相電流ia、ib和ic經過Clark變換，輸出兩相靜止直角坐標系α-β下的兩相定子電流iα和iβ；
步驟3：兩相定子電流iα和iβ經過以轉子位置的估計值為參考角的Park變換，輸出兩相同步旋轉坐標系d-q下的兩相電流id和iq；
步驟4：將q軸參考電壓和d軸參考電壓輸入到電壓電流轉換器中，經電壓電流轉換后輸出兩相估算電流和
步驟5：將步驟3中所得的兩相電流id和iq與步驟4中所得的兩相估算電流和一并輸入模型參考自適應系統進行估算處理，估算出轉子轉速的估計值和轉子位置的估計值步驟5具體包括：
步驟51：構建模型參考自適應系統的參考模型和可調模型；
步驟52：由參考模型減去可調模型得到了自適應機構的輸入量，獲得定子電流矢量誤差；
步驟53：通過自適應機構的反饋作用對可調模型中的轉子轉速的估計值進行調節，使得可調模型的估計值與參考模型的實際值is’的趨向一致，定子電流矢量誤差趨近于零，同時轉子轉速的估計值逐漸逼近實際值，使系統穩定運行；
步驟6：將步驟5中估算出轉子轉速的估計值乘以一常數得到估算的轉子轉速n，并將估算的轉子轉速n與實際的轉子轉速n*進行作差，差值通過PI調節后輸出q軸參考電流步驟6具體包括：
步驟61：將實際的轉子轉速n*與估算的轉子轉速n進行作差運算得到的偏差e，及偏差e的變化率de/dt，一同作為模糊控制器的輸入值；
步驟62：偏差e經過KP增益后的數值與模糊控制器的輸出值經過Ki增益后再經過微分處理后的數值一同構成模糊PI控制器，模糊PI控制器的輸出值為q軸參考電流iq*；
步驟7：將q軸參考電流與步驟3中得到的電流iq進行作差，差值通過PI調節后輸出q軸參考電壓
步驟8：將d軸參考電流與步驟3中得到的電流id進行作差，差值通過PI調節后輸出d軸參考電壓
步驟9：將步驟7中輸出的q軸參考電壓和步驟8中輸出的d軸參考電壓經過以轉子位置的估計值為參考角的Park反變換，輸出兩相靜止直角坐標系α-β下的兩相控制電壓和
步驟10：將兩相控制電壓和進行空間矢量調制，輸出PWM波形至逆變器，逆變器向永磁同步電機輸入三相電壓ua、ub和uc，從而控制永磁同步電機，循環操作步驟1。
2.根據權利要求1所述的一種基于模糊控制和MRAS的永磁同步電機無速度傳感器測速方法，其特征在于，步驟51中的參考模型的構建步驟包括以下步驟：
永磁同步電機在兩相同步旋轉坐標系d-q下的電壓方程為：
其中，ud和uq為定子在兩相同步旋轉坐標系d-q下的電壓，id和iq為定子在兩相同步旋轉坐標系d-q下的電流，和為定子在兩相同步旋轉坐標系d-q下電流的導數，Rs為定子每相電阻、Ls為定子每相電感，ωr為轉速，ψf為轉子永磁磁鏈；
對公式(1)、(2)化簡得到：
令i’q＝iq，u’q＝uq，所以參考模型為：
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