[發(fā)明專利]一種提高永磁同步電機(jī)參數(shù)魯棒性的無觀測器控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010396822.1
• 申請日: 2020-05-12
• 公開（公告）號: CN111478632B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張碩;李雪萍;張承寧;周瑩;龐璐
• 申請（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號: H02P21/00
• 分類號: H02P21/00;H02P21/14;H02P25/022
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務(wù)所 11430
• 代理人: 范盈

1.一種提高永磁同步電機(jī)參數(shù)魯棒性的無觀測器控制方法，其特征在于：具體包括以下步驟：

步驟一、實時采集永磁同步電機(jī)的三相定子電流、電機(jī)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)子位置角，并將三相定子電流轉(zhuǎn)換為交直軸d-q坐標(biāo)系中的形式；

步驟二、在所述d-q坐標(biāo)系下對永磁同步電機(jī)建立數(shù)學(xué)模型，基于步驟一所采集到的k時刻電流，計算出k+1時刻d軸和q軸預(yù)測電流分別與d軸和q軸實際電流之間的差值；

步驟三、連續(xù)記錄兩個控制周期即k與k+1時刻對應(yīng)的所述差值，具體表示為：

其中，e_d(k)和e_q(k)分別為k時刻d軸和q軸預(yù)測電流分別與d軸和q軸實際電流之間的差值，e_d(k+1)和e_q(k+1)分別為k+1時刻d軸和q軸預(yù)測電流分別與d軸和q軸實際電流之間的差值；T_k為一個控制周期；R_s、L_s、ψ_f分別為電阻額定值、電感額定值和永磁體磁鏈額定值參數(shù)，分別為該時刻對應(yīng)的實際電阻值、實際電感值和永磁體實際磁鏈值參數(shù)；U_d、U_q分別為d-q坐標(biāo)系下的d軸和q軸電壓；i_d、i_q分別為d軸和q軸電流；ω_r為轉(zhuǎn)子的電氣角速度；

記：

解得：

從而使對應(yīng)時刻的電機(jī)參數(shù)更新為：

結(jié)合無差拍控制原理，利用k時刻d軸和q軸的參考電流以及更新后的所述電機(jī)參數(shù)，計算k+1時刻的所需電壓；

步驟四、基于計算出的所需電壓，進(jìn)行SVPWM調(diào)制以控制電機(jī)運行。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟二中對永磁同步電機(jī)建立數(shù)學(xué)模型，具體采用以下形式：

式中，U_d、U_q分別為d-q坐標(biāo)系下的d軸和q軸電壓；i_d、i_q分別為d軸和q軸電流；Ψ_f為電機(jī)轉(zhuǎn)子永磁體磁鏈額定值；R_s為定子電阻額定值；L_d、L_q分別為d軸、q軸電感額定值；ω_r為轉(zhuǎn)子的電氣角速度；對上述模型進(jìn)行離散化處理即完成了模型的建立。

3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于：所述步驟二中計算k+1時刻d軸和q軸預(yù)測電流，基于以下公式計算：

式中，分別為k+1時刻的d軸和q軸電流預(yù)測值，T_k為一個控制周期；

所述k+1時刻的d軸和q軸實際電流，基于以下公式計算：

式中，i_d(k+1)、i_q(k+1)分別為k+1時刻d軸和q軸實際電流，分別為該時刻對應(yīng)的實際電阻值、實際電感值和永磁體實際磁鏈值參數(shù)；

由此，計算出的k+1時刻d軸和q軸預(yù)測電流分別與d軸和q軸實際電流之間的差值為：

4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于：將更新后的電機(jī)參數(shù)代入永磁同步電機(jī)模型，并利用k時刻的參考電流計算得到k+1時刻的所需電壓：

其中，i_d^ref(k)，i_q^ref(k)分別為k時刻的d軸和q軸參考電流。