[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>=

本發明公開了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，用于電機的位置和速度檢測，在實際運行過程中，模型參考自適應控制即是將電機的實際運行情況作為參考模型，將含有待估算轉速、電流等參數的電機模型作為可調模型，把不含未知參數的方程作為參考模型，并且這兩個模型在物理意義上有相同的輸出量，以參考模型的輸出值作為理想的響應，本發明選兩個模型均輸出電流值，利用電機的實際測量電流和估算電流的差值來對可調模型進行調節，使估算值跟蹤實際值，讓兩個模型的輸出差值趨近為零，以達到控制對象的輸出可以跟蹤參考模型輸出，從而實現電機穩定運行的目的。

技術領域

本發明涉及無速度傳感器測速技術領域，特別涉及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。

背景技術

在電機速度檢測過程中，機械傳感器存在很多難以解決的缺點。如：在一些特殊的工作環境下(高溫，高壓)，其提供的信息精度不值得信賴；同時使用機械傳感器使電機控制系統成本的增加、維護困難等。同時因為常規PI控制器一般都會存在一個問題——積分飽和。所謂積分飽和，是指系統存在一個方向的偏差時，PI控制器的積分環節不斷累加，最終到達控制器的限幅值，即使繼續積分作用，控制器輸出不變，所以出現了積分飽和。一旦系統出現反向偏差，控制器反向積分，控制器輸出逐漸從飽和區退出，退出的時間與之間積分飽和的深度有關。但是，在退飽和的時間內，控制器輸出還是在限幅值，此時容易出現調節滯后，導致系統性能變差。

發明內容

為了克服現有技術中的不足，本發明提供一種基于模糊控制和MRAS(modelreference adaptive system，模型參考自適應系統)的永磁同步電機無速度傳感器測速方法，無速度傳感器裝置用于矢量控制閉環系統中，避免在一些特殊的工作環境下機械傳感器提供的信息不準確。通過模糊控制器調整PI調節器的比例積分系數，以使PI調節器能在電機很寬的速度范圍內都具有良好的動穩態性能。

為了達到上述發明目的，解決其技術問題所采用的技術方案如下：

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，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i_a、i_b和i_c；

步驟2：三相電流i_a、i_b和i_c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i_α和i_β；

步驟3：兩相定子電流i_α和i_β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i_d和i_q；

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i_d和i_q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7：將q軸參考電流與步驟3中得到的電流i_q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i_d進行作差，差值通過PI調節后輸出d軸參考電壓