[發(fā)明專利]改進模糊控制的開關(guān)磁阻電機轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)控制系統(tǒng)有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010525567.6 | 申請日： | 2020-06-10 |
| 公開（公告）號： | CN111654218B | 公開（公告）日： | 2022-04-05 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 朱景偉;宋鑫;呂瀟涵;荊哲 | 申請（專利權(quán)）人： | 大連海事大學 |
| 主分類號： | H02P21/00 | 分類號： | H02P21/00;H02P21/20;H02P25/098 |
| 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 |
| 地址： | 116026 遼*** | 國省代碼： | 遼寧;21 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 改進 模糊 控制 開關(guān) 磁阻 電機 轉(zhuǎn)矩 分配 函數(shù) 控制系統(tǒng) | ||
1.一種改進模糊控制的開關(guān)磁阻電機轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)控制系統(tǒng)，其特征在于包括：
位置檢測模塊，接收開關(guān)磁阻電機傳送的轉(zhuǎn)速信息并對其進行處理獲取電機轉(zhuǎn)子位置角；
改進模糊控制模塊，接收電機的給定轉(zhuǎn)速和實際轉(zhuǎn)速的差值及其變化率、經(jīng)過處理輸出給定轉(zhuǎn)矩；
接收改進模糊控制模塊傳送的給定轉(zhuǎn)矩以及位置檢測模塊傳送的電機轉(zhuǎn)子位置角的轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)模塊，所述轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)模塊通過轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)獲取三相的給定轉(zhuǎn)矩；
接收位置檢測模塊傳送的轉(zhuǎn)子位置角信息以及開關(guān)磁阻電機傳送的三相電流信息的轉(zhuǎn)矩特性表估算模塊，所述轉(zhuǎn)矩特性表估算模塊根據(jù)開關(guān)磁阻電機的三相電流信息以及轉(zhuǎn)子位置角信息、通過電流-角度-轉(zhuǎn)矩特性表進行插值得到實際的三相估算轉(zhuǎn)矩，同時將三相給定轉(zhuǎn)矩與獲得的實際的三相估算轉(zhuǎn)矩進行比較；
接收轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)模塊傳送的三相的給定轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩特性表估算模塊傳送的三相估算轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩滯環(huán)模塊，所述轉(zhuǎn)矩滯環(huán)模塊對接收到的數(shù)據(jù)進行比較，當偏差超過滯環(huán)寬度時，若偏差值為正、則滯環(huán)比較器輸出為1、使轉(zhuǎn)矩增加并輸出三相開關(guān)信號；若偏差值為負、滯環(huán)比較器輸出為0、使轉(zhuǎn)矩減小并輸出三相開關(guān)信號；
接收轉(zhuǎn)矩滯環(huán)模塊傳送的三相開關(guān)信號的功率變換器模塊，所述功率變換器模塊為開關(guān)磁阻電機繞組施加或斷開繞組上的電壓從而控制電機工作；
所述改進模糊控制模塊包括選擇單元、求導計算單元、四舍五入運算單元、模糊規(guī)則計算單元I和模糊規(guī)則計算單元II和PID控制單元；
將給定轉(zhuǎn)速和位置檢測模塊輸出的實際轉(zhuǎn)速作差構(gòu)成轉(zhuǎn)速誤差信號e，將轉(zhuǎn)速誤差信號e傳送至選擇單元，當轉(zhuǎn)速誤差大于設(shè)定值時采用模糊控制方法輸出給定轉(zhuǎn)矩，當轉(zhuǎn)速誤差小于設(shè)定值時切換至PID控制輸出給定轉(zhuǎn)矩；
所述求導計算單元接收轉(zhuǎn)速誤差信號e、并經(jīng)過求導運算后輸出誤差變化率信號ec；
所述四舍五入運算單元將最優(yōu)常數(shù)值和給定轉(zhuǎn)速作除后作為自調(diào)整的比例因子Ke，將比例因子Ke和轉(zhuǎn)速誤差信號e相乘、將得到的結(jié)果傳送至四舍五入運算單元進行運算處理從而輸出模糊量E，將誤差變化率信號ec和比例因子Kec相乘后輸入至四舍五入運算單元進行模糊化從而形成模糊量EC；
所述模糊規(guī)則計算單元I和模糊規(guī)則計算單元II同時接收四舍五入運算單元傳送的模糊量E和模糊量EC，其中模糊規(guī)則計算單元I的輸出值和K相乘得到模糊自整定轉(zhuǎn)矩比例因子Ku，模糊規(guī)則計算單元II的輸出值與轉(zhuǎn)矩比例因子Ku相乘后作為給定轉(zhuǎn)矩并輸出；
當轉(zhuǎn)速誤差小于設(shè)定值時，PID控制單元接收轉(zhuǎn)速誤差信號，經(jīng)過處理后輸出給定轉(zhuǎn)矩。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于所述轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)模塊采用余弦型分配函數(shù)對開關(guān)磁阻電機的開通角θ′on和關(guān)斷角θ′off進行獨立控制，具體采用如下方式：
其中θ為開關(guān)磁阻電機的轉(zhuǎn)子位置角，θ′ov為轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)給定的相鄰兩相轉(zhuǎn)矩重疊角度。
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