[發明專利]基于模糊PI的小型船用電力無刷直流推進電機控制系統

在審

• 申請號: 201810547047.8
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN108599650A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 趙紅;羅鵬;張軍;王寧;鄭忠玖;劉毅;王志勇
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: H02P21/00
• 分類號: H02P21/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 姜玉蓉;李洪福

1.一種基于模糊PI的小型船用電力無刷直流推進電機控制系統，其特征在于包括：

與無刷直流推進電機(8)相連接用于檢測該電機轉子的位置信號的三相霍爾傳感器(4)；

接收所述三相霍爾傳感器(4)傳送的霍爾位置信號的主控模塊(2)，所述主控模塊(2)將接收到的霍爾位置信號轉換成無刷直流推進電機(8)的反饋轉速值ω、將給定轉速值ω^*與反饋轉速值ω做差計算出速度誤差e(k)，通過模糊PI控制算法對無刷直流推進電機(8)進行調節控制：首先判斷速度誤差e(k)是否大于設定的閾值，如果大于閾值則推算出誤差變化率ec，將速度誤差e(k)和誤差的變化率ec量化到模糊論域中通過模糊控制器進行模糊推理和解模糊處理，如果小于閾值則對無刷直流推進電機(8)的轉速進行控制和調節從而輸出電流PI控制器的參考值；

所述主控模塊(2)通過人機交互接口與GUI上位機監控界面(3)相連接。

2.根據權利要求1所述的基于模糊PI的小型船用電力無刷直流推進電機控制系統，其特征還在于：所述主控模塊(2)包括用于采集滑動變阻器(1)上電壓信息的AD采樣接口(2-1)、速度模糊PI控制模塊(2-2)、電流PI控制模塊(2-4)和PWM調制及換相模塊(2-6)；所述AD采樣接口(2-1)將模擬電壓信號轉換成數字信號作為轉速的給定值、將其轉速計算模塊(2-5)計算出的反饋速度值做差計算出速度誤差e(k)并傳送至速度模糊PI控制模塊(2-2)中，所述速度模糊PI控制模塊(2-2)采用模糊處理方式進行數據處理將計算出的電流環的電流參考值i^*(k)傳送至電流PI控制模塊(2-4)中，所述電流PI控制模塊(2-4)與PWM調制及換相模塊(2-6)相連接。

3.根據權利要求2所述的基于模糊PI的小型船用電力無刷直流推進電機控制系統，其特征還在于：該系統還包括功率放大模塊(10)，所述PWM調制及換相模塊(2-6)將PWM脈沖寬度調制信號傳送至功率放大模塊(10)進行功率放大；所述功率放大模塊(10)的輸出端與逆變模塊(6)相連接，所述逆變模塊(6)的輸出端與無刷直流推進電機(8)相連接，所述逆變模塊(6)的橋臂底端與電流采集模塊(7)相連接，所述電流采集模塊(7)的輸出端與AD轉換模塊(5)相連接，所述AD轉換模塊(5)的輸出端與電流PI控制模塊(2-4)的輸入端相連接。

4.根據權利要求2所述的基于模糊PI的小型船用電力無刷直流推進電機控制系統，其特征還在于：所述主控模塊(2)還包括轉速計算模塊(2-5)，所述轉速計算模塊(2-5)接收所述三相霍爾傳感器(4)傳送的霍爾位置信號將該信號轉換成電機的轉速信息、將轉速信息實時傳送至速度模糊PI控制模塊(2-2)的輸入端。