[發(fā)明專利]一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的超高速永磁同步電機(jī)速度觀測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710838915.3
• 申請日: 2017-09-18
• 公開（公告）號(hào): CN107681937B
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭健;洪宇;吳益飛;薛舒嚴(yán);錢抒婷;沈宏麗;周夢蘭;林立斌;黃迪;王天野
• 申請（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H02P21/13
• 分類號(hào): H02P21/13;H02P21/18;H02P21/00
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 孟睿

1.一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的無傳感器電機(jī)速度觀測方法，其特征在于，步驟如下：

步驟1、檢測電機(jī)母線端，讀取k時(shí)刻的三相電流i_a(k)、i_b(k)、i_c(k)以及三相電壓u_a(k)、u_b(k)、u_c(k)，經(jīng)過Clark變換得到k時(shí)刻α-β兩相靜止坐標(biāo)系下的電流i_α(k)、i_β(k)和電壓u_α(k)、u_β(k)；

步驟2、將k時(shí)刻α-β兩相靜止坐標(biāo)系下的電流i_α(k)、i_β(k)和電壓u_α(k)、u_β(k)以及k-1時(shí)刻的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速估計(jì)值和轉(zhuǎn)子角度估計(jì)值作為輸入量送三層動(dòng)態(tài)遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速估計(jì)模塊，估計(jì)k時(shí)刻的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，得到k時(shí)刻的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速一步預(yù)估值

步驟3、對k時(shí)刻轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速一步預(yù)估值與采樣周期Ts相乘積，并與k-1時(shí)刻的轉(zhuǎn)子角度求和，得到k時(shí)刻的轉(zhuǎn)子角度一步預(yù)估值

步驟4、將k時(shí)刻α-β兩相靜止坐標(biāo)系下的電流i_α(k)、i_β(k)和電壓u_α(k)、u_β(k)經(jīng)過Park變換得到k時(shí)刻d-q兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的電流真實(shí)值i_d(k)、i_q(k)和電壓真實(shí)值u_d(k)、u_q(k)；

步驟5、計(jì)算k時(shí)刻d-q兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的電流真實(shí)值i_d(k)、i_q(k)與電流估計(jì)值之間的誤差e_D(k)、e_Q(k)，然后根據(jù)電流誤差e_D(k)、e_Q(k)計(jì)算得到k時(shí)刻轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速誤差Δω_r(k)和轉(zhuǎn)子角度誤差Δθ_r(k)，并修正預(yù)估的k時(shí)刻轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速一步預(yù)估值和轉(zhuǎn)子角度一步預(yù)估值得到k時(shí)刻的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速估計(jì)值和轉(zhuǎn)子角度估計(jì)值其中，k時(shí)刻d-q兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的電流真實(shí)值i_d(k)、i_q(k)由k時(shí)刻的步驟4計(jì)算得到，k時(shí)刻d-q兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的電流估計(jì)值由k-1時(shí)刻的步驟6計(jì)算得到；

步驟6、將k時(shí)刻d-q兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的的電流真實(shí)值i_d(k)、i_q(k)和電壓真實(shí)值u_d(k)、u_q(k)以及轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速估計(jì)值作為輸入量送三層動(dòng)態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)定子電流估計(jì)模塊，經(jīng)計(jì)算得到k+1時(shí)刻定子電流估計(jì)值作為k+1時(shí)刻步驟5更新轉(zhuǎn)速一步預(yù)估值和轉(zhuǎn)子角度一步預(yù)估值以計(jì)算轉(zhuǎn)速估計(jì)值和轉(zhuǎn)子角度估計(jì)值的參數(shù)；

重復(fù)上述步驟，直到估計(jì)轉(zhuǎn)速達(dá)到預(yù)設(shè)目標(biāo)為止。

2.如權(quán)利要求1所述基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的無傳感器電機(jī)速度觀測方法，其特征在于，步驟2中，三層動(dòng)態(tài)遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速估計(jì)模塊采用6-5-1結(jié)構(gòu)，輸入神經(jīng)元為6個(gè)，具體為輸出神經(jīng)元為1個(gè)，即隱藏層神經(jīng)元為5個(gè)；具體估計(jì)方法如下式所示：

其中，T_s為采樣周期，P_n為電機(jī)極對數(shù)，Ψ_f為轉(zhuǎn)子磁鏈，J為機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，B為電機(jī)阻尼系數(shù)，T_L為負(fù)載轉(zhuǎn)矩。

3.如權(quán)利要求2所述基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的無傳感器電機(jī)速度觀測方法，其特征在于，步驟3的具體方法為如下式所示，