[發明專利]礦用牽引永磁同步電機驅動控制方法

有效

• 申請號: 202010918598.8
• 申請日: 2020-09-04
• 公開（公告）號: CN112039389B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 劉穎慧;凌云;張曉虎;黃云章;周建華;湯彩珍
• 申請（專利權）人: 湖南工業大學
• 主分類號: H02P21/00
• 分類號: H02P21/00;H02P21/05;H02P21/13;H02P21/20;H02P25/022
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1.一種礦用牽引永磁同步電機驅動控制方法，永磁同步電機速度由滑模速度控制器控制，負載轉矩觀測器對負載轉矩進行觀測，負載轉矩觀測器的輸出用于對滑模速度控制器的輸出進行負載轉矩補償；其特征在于，負載轉矩觀測器根據負載轉矩給定值和負載轉矩觀測值的變化對反饋增益進行調整，依據轉子角速度ω和電流i_q對負載轉矩進行觀測，得到負載轉矩觀測值；q軸轉矩電流給定值為轉矩電流給定分量與轉矩電流補償分量之和；

滑模速度控制器的狀態變量為

其中，ω是轉子角速度，ω^*是給定轉子角速度；滑模速度控制器的滑模面為s＝cx₁+x₂，c為滑模面參數，且c＞0；滑模速度控制器輸出的負載轉矩給定值和轉矩電流給定分量i′_q為

其中，J是轉動慣量，p是電機極對數，ψ_f是永磁體磁鏈；系數k₁、k₂、k₃、k₄為速度滑模控制的指數趨近率系數，且k₁＞0，k₂＞0，1＜k₃＜2，k₄＞0；

負載轉矩觀測器為

其中，是轉子角速度估計值，g是負載轉矩觀測器的反饋增益且g＜0；

k_g是負載轉矩觀測器的滑模增益且k_g≤-|e₂/J|，為負載轉矩觀測誤差，為負載轉矩觀測值，T_L為負載轉矩；

負載轉矩觀測器根據負載轉矩給定值和負載轉矩觀測值的變化對反饋增益進行調整的方法是：

步驟1、計算計算

步驟2、判斷ΔT是否大于ε₂；當ΔT大于ε₂時，取反饋增益g等于g_min并進入步驟5；當ΔT小于等于ε₂時，進入步驟3；

步驟3、判斷ΔT是否小于ε₁；當ΔT小于ε₁時，取反饋增益g等于g_max并進入步驟5；當ΔT大于等于ε₁時，進入步驟4；

步驟4、反饋增益g按照

進行計算；

步驟5、負載轉矩觀測器對負載轉矩進行T_L觀測，得到負載轉矩觀測值滑模速度控制器進行控制運算得到負載轉矩給定值

其中，ε₁為轉矩變化低限比較閾值，ε₂為轉矩變化高限比較閾值，且0＜ε₁＜ε₂；g_max為反饋增益高值，g_min為反饋增益低值，且g_min＜g_max＜0。

2.如權利要求1所述的礦用牽引永磁同步電機驅動控制方法，其特征在于，轉矩電流補償分量i″_q為

q軸轉矩電流給定值為