[發明專利]一種基于模型預測控制的感應電機溫度辨識方法

有效

• 申請號: 201710600969.6
• 申請日: 2017-07-21
• 公開（公告）號: CN107294449B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 王立國;徐建新;朱昊晨;金東鑫;常鑫瑞;劉暢;喬金鑫;孟程;宋昌
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14;H02P25/02
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 高媛

1.一種基于模型預測控制的感應電機溫度辨識方法，其特征在于所述方法步驟如下：

一、通過建立感應電機單相正序T型等效電路模型及其矢量圖，導出電機轉子電阻及其溫度與各參數之間的關系；

二、結合模型預測控制原理，建立電機溫度辨識動態預測模型，數學抽象出多項約束條件對輸入量進行在線預測、優化控制；

三、結合動態預測模型，以感應電機供電端電壓有效值增量ΔV_s、電流有效值增量ΔI_s、電機轉差率s、辨識溫度結果增量ΔT為約束條件，優化系統目標函數，對有限輸入、輸出控制集合滾動優化，反饋校正；

所述預測模型滿足以下條件：

0≤i≤N_p，

式中，為狀態量矢量，為控制輸入量矢量，為控制輸出量矢量，為約束輸出量矢量；x(k)是當前時刻系統測量狀態值，加“-”的為預測相關的變量；N_p是離散化后系統預測的時域。

2.根據權利要求1所述的基于模型預測控制的感應電機溫度辨識方法，其特征在于所述電機轉子電阻計算公式如下：

電機轉子溫度計算公式如下：

式中，L_s、L_r、L_m分別為定子自感、轉子自感和定、轉子互感；I_s為定子電流；V_sy為定子電壓V_s在y軸的分量；ω_e為驅動電路輸出的電壓頻率的角速度；s為電機轉差率；σ為互感系數，定義為T₀為初始環境溫度；R_r0為初始環境溫度下的電機轉子電阻；α為電阻溫度系數。

3.根據權利要求1所述的基于模型預測控制的感應電機溫度辨識方法，其特征在于所述多項約束條件如下：

其中，

如果系統在第k拍滿足約束條件，則認為此時第k拍的狀態滿足模型的預測，不需要校正，否則第k拍的狀態預測結果為A_noise為單拍噪聲引起的系統狀態擾動上限。

4.根據權利要求1所述的基于模型預測控制的感應電機溫度辨識方法，其特征在于所述目標函數滿足以下條件：

式中，k₁、k₂、k₃、k₄為各變量在系統誤差中的權重。