[發(fā)明專利]基于模糊變結(jié)構(gòu)模型參考自適應(yīng)觀測(cè)器的永磁同步電機(jī)狀態(tài)估計(jì)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810256794.6
• 申請(qǐng)日: 2018-03-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108390605A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許波;許健;姬偉;沈曉康
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): H02P21/00
• 分類號(hào): H02P21/00;H02P21/13;H02P21/14;H02P21/18;H02P21/26;H02P25/026
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1.基于模糊變結(jié)構(gòu)模型參考自適應(yīng)觀測(cè)器的永磁同步電機(jī)狀態(tài)估計(jì)方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，構(gòu)造新型模型參考自適應(yīng)觀測(cè)器，利用所構(gòu)造的新型模型參考自適應(yīng)觀測(cè)器進(jìn)行磁鏈觀測(cè)，包括：

檢測(cè)電機(jī)的三相繞組電流i_a、i_b、i_c，通過(guò)CLARK變換得到定子電流在兩相靜止坐標(biāo)系下α、β軸的分量i_α、i_β，根據(jù)定子電流在α、β軸的分量i_α、i_β，定子電流估計(jì)值在α、β軸的分量以及定子電壓在α、β軸的分量u_α、u_β構(gòu)造一種新型模型參考自適應(yīng)觀測(cè)器，利用所構(gòu)造的新型模型參考自適應(yīng)觀測(cè)器進(jìn)行磁鏈觀測(cè)，得到系統(tǒng)誤差e；

步驟2，對(duì)磁鏈觀測(cè)得到的系統(tǒng)誤差e經(jīng)模糊變結(jié)構(gòu)自適應(yīng)律環(huán)節(jié)的處理提取出轉(zhuǎn)子位置和速度

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于模糊變結(jié)構(gòu)模型參考自適應(yīng)觀測(cè)器的永磁同步電機(jī)狀態(tài)估計(jì)方法，其特征在于，所述步驟1中構(gòu)造新型模型參考自適應(yīng)觀測(cè)器的方法為：

構(gòu)建電壓模型和電流模型并且引入高通濾波環(huán)節(jié)，將獲得的電壓模型的磁鏈值與電流模型的磁鏈值進(jìn)行比較而獲得的一個(gè)誤差值，將誤差值輸入PI調(diào)節(jié)器進(jìn)行誤差校正，再反饋進(jìn)入電壓模型。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于模糊變結(jié)構(gòu)模型參考自適應(yīng)觀測(cè)器的永磁同步電機(jī)狀態(tài)估計(jì)方法，其特征在于，構(gòu)造永磁同步電機(jī)在α-β靜止坐標(biāo)系下的電壓方程為：

永磁同步電機(jī)在α-β靜止坐標(biāo)系下，基于電壓模型的定子磁鏈方程：

永磁同步電機(jī)在α-β靜止坐標(biāo)系下，基于電流模型的定子磁鏈方程：

其中，i_α、i_β分別為定子電流的α、β分量，u_α、u_β分別為定子電壓的α、β分量，L_α、L_β分別為電感的α、β分量，R_s、L_s分別為定子電阻和電感，ω_r為轉(zhuǎn)子角速度，θ_r為轉(zhuǎn)子磁鏈?zhǔn)噶颗c定子電壓A相的夾角，ψ_f為定子磁鏈。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于模糊變結(jié)構(gòu)模型參考自適應(yīng)觀測(cè)器的永磁同步電機(jī)狀態(tài)估計(jì)方法，其特征在于，利用模糊變結(jié)構(gòu)模型參考自適應(yīng)觀測(cè)器中提取出轉(zhuǎn)子位置和速度具體包括以下步驟：

步驟2.1，選取永磁電機(jī)電壓模型作為參考模型，選取永磁電機(jī)電流模型作為可調(diào)模型，利用兩模型輸出的磁鏈觀測(cè)的系統(tǒng)誤差e構(gòu)造了一個(gè)滑模面s；

步驟2.2，設(shè)計(jì)Lyapunov函數(shù)確保滑模穩(wěn)定運(yùn)行需使獲得滑模增益為：

其中，R_s、L_s是定子電阻和電感，K_p、K_i分別是比例積分系數(shù)，k_s為滑模增益，ω_r為轉(zhuǎn)子電角速度，sgn(s)為符號(hào)函數(shù)，e為系統(tǒng)誤差，A、B為常數(shù)，s為滑模面；

步驟2.3，通過(guò)模糊控制來(lái)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)k_s的值，使其時(shí)刻滿足步驟2.2的的取值范圍。

其中：ε是模糊控制器的輸出量，ε≥0且大小可調(diào)，當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)e＝0時(shí)，使得ε＝0，C是調(diào)節(jié)器的輸出量。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于模糊變結(jié)構(gòu)模型參考自適應(yīng)觀測(cè)器的永磁同步電機(jī)狀態(tài)估計(jì)方法，其特征在于，所述滑模面構(gòu)造方法為：

采用積分滑模控制，

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于模糊變結(jié)構(gòu)模型參考自適應(yīng)觀測(cè)器的永磁同步電機(jī)狀態(tài)估計(jì)方法，其特征在于，所述：

其中，s為滑模面，為s的導(dǎo)數(shù)，為V的導(dǎo)數(shù)。