[發(fā)明專利]一種同步電機速度環(huán)參數(shù)自調(diào)整裝置

在審

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• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN107919833A
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張馳;蔣哲;喬海;虞冠杰;楊桂林
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所
• 主分類號: H02P23/14
• 分類號: H02P23/14;H02P23/04;H02P25/08;H02P25/024;H02P27/06
• 代理公司: 上海一平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司31266
• 代理人: 姜龍,徐迅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的一種同步電機速度環(huán)參數(shù)自調(diào)整裝置。

背景技術(shù)

開關(guān)磁阻電機在很多應(yīng)用場合主要以速度控制為主，主要是對轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，現(xiàn)在的應(yīng)用場合下，基本采用一組KP，KI參數(shù)用做速度環(huán)的調(diào)節(jié)參數(shù)，但是由于開關(guān)磁阻電機非線性特性明顯，一組速度環(huán)的KP，KI參數(shù)很難滿足整個速度變化范圍的要求，而且大多數(shù)應(yīng)用場合速度調(diào)節(jié)的范圍不同，不同速度下所要求的KP，KI參數(shù)也不同，因此一組KP,KI速度環(huán)參數(shù)很難滿足調(diào)速性能的要求，會造成速度超調(diào)過大、調(diào)節(jié)時間過長或速度出現(xiàn)震蕩等一系列問題，嚴重影響了開關(guān)磁阻電機的應(yīng)用和適應(yīng)性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，通過一種同步電機速度環(huán)參數(shù)自調(diào)整裝置，使速度環(huán)參數(shù)更加匹配不同速度下的要求，從而減小速度的超調(diào)量，使速度調(diào)節(jié)時間更短，使電機的速度響應(yīng)更快。

為達到上述目的，本發(fā)明提供一種同步電機速度環(huán)參數(shù)自調(diào)整裝置，包括速度PI調(diào)節(jié)器和參數(shù)自調(diào)整裝置；

所述的參數(shù)自調(diào)整裝置接收速度反饋信號Vfb，并輸出比例系數(shù)KP和積分系數(shù)KI；

所述的速度PI調(diào)節(jié)器接收速度給定量Vcmd與Vfb的差值，以及參數(shù)自調(diào)整裝置輸出的比例系數(shù)KP和積分系數(shù)KI，并輸出OUT量；

所述的參數(shù)自調(diào)整裝置內(nèi)設(shè)有比較模塊和n個具有滯環(huán)回路的子模塊，每個子模塊設(shè)有不同的速度范圍區(qū)間以及輸出的速度環(huán)參數(shù)KP、KI，比較模塊用于將反饋信號Vfb與各子模塊速度區(qū)間比較，并置入匹配的子模塊，并輸出相應(yīng)子模塊的速度環(huán)參數(shù)KP和KI；

其中，n為大于等于2的自然數(shù)。

通過設(shè)置多個滯環(huán)回路的子模塊可以防止切換抖動。

較佳地，所述的每個子模塊的速度范圍有速度閾值V2n-1，V2n限定，且V2n-1＜V2n，所述的反饋信號Vfb與子模塊各速度閾值限定的速度范圍相比較，并置入匹配的子模塊。

較佳地，相鄰的兩個子模塊具有如下關(guān)系：

前置子模塊的速度閾值上限小于等于后置子模塊的速度閾值下限。

所述的前置和后置在本文中不限定為位置的設(shè)定，而是根據(jù)速度范圍進行排序。例如A1模塊中具有速度閾值V1，V2，限定(V1，V2)的速度范圍，認為A2模塊匯總具有速度閾值V3，V4，限定(V3，V4)的速度范圍，若V1，V2速度小于V3，V4，則A1模塊是A2模塊的前置模塊，A2模塊為A1模塊的后置模塊，若后續(xù)模塊中不存在介于(V1，V2)和(V3，V4)之間的速度范圍，則認為，A1模塊是A2模塊相鄰的前置模塊，同理，A2模塊是A1模塊相鄰的后置模塊。

優(yōu)選的，所述的前置子模塊的速度閾值上限值等于后置子模塊的速度閾值下限值。通過此方法能夠得到平滑地切換。

較佳地，所述的參數(shù)自調(diào)整裝置內(nèi)設(shè)有A1、A2……An個帶有滯環(huán)電路的子模塊；

Am模塊具有速度閾值V2m-1、V2m即對應(yīng)的輸出速度環(huán)參數(shù)KP_2m-2，KI_2m-2以及KP_2m-1，KI_2m-1，其中V2m-1＜V2m且V2m-2≤V2m-1；

其中1≤m≤n，m為自然數(shù)。

其可理解為：

A1模塊具有速度閾值V1、V2即對應(yīng)的輸出速度環(huán)參數(shù)KP_1，KI_1以及KP_2，KI_2，其中V1＜V2；

A2模塊具有速度閾值V3、V4即對應(yīng)的輸出速度環(huán)參數(shù)KP_2，KI_2以及KP_3，KI_3，其中V3＜V4且V2≤V3；

……

An模塊具有速度閾值V2n-1、V2n即對應(yīng)的輸出速度環(huán)參數(shù)KP_2n-2，KI-_2n-2以及KP_2n-1，KI_2n-1，其中V2n-1＜V2n且V2n-2≤V2n。

較佳地，當(dāng)Vfb≥V2n-1,Vfb<V2n時，且輸出的速度環(huán)參數(shù)為

KP_2n-2,KI_2n-2，若Vfb繼續(xù)增大，在Vfb≥V2n之前，An模塊一直保持輸出的速度環(huán)參數(shù)為KP_2n-2,KI_2n-2，當(dāng)Vfb≥V2n時，An模塊輸出的速度環(huán)參數(shù)切換為KP_2n-1,KI_2n-1，并一直保持以此參數(shù)作為輸出量。若在Vfb≥V2n后，其值開始減小，但是仍然處于Vfb≥V2n-1時，An依舊保持輸出的速度環(huán)參數(shù)為KP_2n-1,KI_2n-1，直到當(dāng)Vfb<V2n-1時，An輸出的速度環(huán)參切換為KP_2n-2,KI_2n-2。