[發(fā)明專利]基于參數(shù)辨識(shí)的直流電機(jī)電流環(huán)控制器參數(shù)自整定方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810487604.1
• 申請(qǐng)日: 2018-05-21
• 公開（公告）號(hào): CN108696210B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李世華;王佳鵬;王旭明;戴忱;曹為理;張?jiān)手?/a>
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué);中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一六研究所
• 主分類號(hào): H02P7/00
• 分類號(hào): H02P7/00;H02P6/28;H02P6/34
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 姜慧勤

1.基于參數(shù)辨識(shí)的直流電機(jī)電流環(huán)控制器參數(shù)自整定方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，在開環(huán)狀態(tài)下，給定兩個(gè)不同的電壓指令，測(cè)量這兩個(gè)情況下的電流和轉(zhuǎn)速，根據(jù)克萊爾法則計(jì)算得到直流電機(jī)的電樞電阻和反電動(dòng)勢(shì)系數(shù)；

步驟2，對(duì)直流電機(jī)的電壓方程進(jìn)行離散化和差分，得到增量電壓方程，根據(jù)增量電壓方程設(shè)計(jì)得到系統(tǒng)的參考模型和可調(diào)模型；

步驟3，根據(jù)朗道離散法設(shè)計(jì)得到可調(diào)模型的自適應(yīng)律，對(duì)模型參考自適應(yīng)算法進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)的電感辨識(shí)；

步驟4，以電機(jī)的電氣時(shí)間常數(shù)及PI控制器的參數(shù)為模糊值變量，其中，電樞電阻、電樞電感為輸入量，比例參數(shù)、積分參數(shù)為輸出量，在重極點(diǎn)配置的基礎(chǔ)上建立模糊控制規(guī)則；

步驟5，根據(jù)步驟4得到的模糊控制規(guī)則，對(duì)步驟1得到的電樞電阻及步驟3得到的電樞電感進(jìn)行模糊推理，得到對(duì)應(yīng)的模糊輸出，再對(duì)模糊輸出進(jìn)行反模糊化處理，得到PI控制器的最終參數(shù)，實(shí)現(xiàn)自整定。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于參數(shù)辨識(shí)的直流電機(jī)電流環(huán)控制器參數(shù)自整定方法，其特征在于，步驟1所述電樞電阻和反電動(dòng)勢(shì)系數(shù)表達(dá)式分別如下：

其中，R為電樞電阻，C_e為反電動(dòng)勢(shì)系數(shù)，u₁、i₁、ω₁分別為第一個(gè)電壓指令下所測(cè)得的電壓、電流、轉(zhuǎn)速；u₂、i₂、ω₂分別為第二個(gè)電壓指令下所測(cè)得的電壓、電流、轉(zhuǎn)速。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于參數(shù)辨識(shí)的直流電機(jī)電流環(huán)控制器參數(shù)自整定方法，其特征在于，步驟2所述系統(tǒng)的參考模型和可調(diào)模型分別如下：

其中，_i(k)為參考模型的輸出，為可調(diào)模型的輸出，i(k-1)、i(k-2)分別為第k-1、k-2次實(shí)際測(cè)量得到的電流值，為的估計(jì)值，為第k-1次的值，T_s為電流環(huán)中斷周期，L為電樞電感，Δu(k-1)＝u(k-1)-u(k-2)，u(k-1)、u(k-2)分別為第k-1、k-2次實(shí)際測(cè)量得到的電壓值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于參數(shù)辨識(shí)的直流電機(jī)電流環(huán)控制器參數(shù)自整定方法，其特征在于，步驟3所述可調(diào)模型的自適應(yīng)律如下：

其中，分別為第k、k-1次的值，為的估計(jì)值，T_s為電流環(huán)中斷周期，L為電樞電感，β為自適應(yīng)增益系數(shù)，m為定值，t為時(shí)間，_i(k)為參考模型的輸出，為可調(diào)模型的輸出，Δu(k-1)＝u(k-1)-u(k-2)，u(k-1)、u(k-2)分別為第k-1、k-2次實(shí)際測(cè)量得到的電壓值。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于參數(shù)辨識(shí)的直流電機(jī)電流環(huán)控制器參數(shù)自整定方法，其特征在于，步驟4所述比例參數(shù)、積分參數(shù)分別如下：

其中，k_p、k_i分別為比例參數(shù)、積分參數(shù)，L為電樞電感，R為電樞電阻，a為極點(diǎn)。