[發(fā)明專利]高壓斷路器電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010918602.0
• 申請(qǐng)日: 2020-09-04
• 公開（公告）號(hào): CN112039391B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張曉虎;凌云;舒中賓;劉穎慧;黃云章;周建華;湯彩珍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H02P21/00
• 分類號(hào): H02P21/00;H02P21/05;H02P21/13;H02P21/14;H02P21/20;H02P25/022
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種高壓斷路器電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：滑模速度控制器、負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器、q軸電流控制器、d軸電流控制器、Clarke變換模塊、位置與速度檢測(cè)模塊、Park變換模塊、Park逆變換模塊、SVPWM模塊和三相逆變器；

滑模速度控制器的狀態(tài)變量為

其中，ω是轉(zhuǎn)子角速度，ω^*是給定轉(zhuǎn)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(shù)，且c＞0；滑模速度控制器輸出的負(fù)載轉(zhuǎn)矩給定值和轉(zhuǎn)矩電流給定分量i′_q為

其中，J是轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，p是電機(jī)極對(duì)數(shù)，ψ_f是永磁體磁鏈；系數(shù)k₁、k₂、k₃、k₄為速度滑?？刂频闹笖?shù)趨近率系數(shù)，且k₁＞0，k₂＞0，0＜k₃＜1，k₄＞0；

負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器為

其中，是轉(zhuǎn)子角速度估計(jì)值，g是負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器的反饋增益且g＜0；

k_W是負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器的比例增益且k_W＜0；

負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器觀測(cè)得到負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)值后，將負(fù)載轉(zhuǎn)矩的觀測(cè)值轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)矩電流補(bǔ)償分量i″_q前饋補(bǔ)償至q軸電流控制器的輸入，對(duì)滑模速度控制器輸出的轉(zhuǎn)矩電流給定分量i′_q進(jìn)行補(bǔ)償；

負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩給定值和負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)值的變化對(duì)反饋增益進(jìn)行調(diào)整，方法是：

步驟1、負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器對(duì)負(fù)載轉(zhuǎn)矩進(jìn)行T_L觀測(cè)，得到負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)值滑模速度控制器進(jìn)行控制運(yùn)算得到負(fù)載轉(zhuǎn)矩給定值

步驟2、計(jì)算

步驟3、判斷ΔT是否大于ε₂；當(dāng)ΔT大于ε₂時(shí)，取反饋增益g等于g_min并退出；當(dāng)ΔT小于等于ε₂時(shí)，進(jìn)入步驟4；

步驟4、判斷ΔT是否小于ε₁；當(dāng)ΔT小于ε₁時(shí)，取反饋增益g等于g_max并退出；當(dāng)ΔT大于等于ε₁時(shí)，進(jìn)入步驟5；

步驟5、反饋增益g按照

進(jìn)行計(jì)算；其中，ε₁為轉(zhuǎn)矩變化低限比較閾值，ε₂為轉(zhuǎn)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；

滑模速度控制器參數(shù)和負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器參數(shù)均采用狼群算法進(jìn)行優(yōu)化整定。

2.如權(quán)利要求1所述的高壓斷路器電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，滑模速度控制器參數(shù)和負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器參數(shù)采用狼群算法進(jìn)行優(yōu)化整定的方法是：

步驟101，初始化狼群；狼群中各匹狼的初始位置為其中M為狼群狼匹數(shù)量；

步驟102，游獵競(jìng)爭；計(jì)算狼群中各匹狼的適應(yīng)值，選擇位置最優(yōu)的R₁匹狼為競(jìng)選狼；R₁匹競(jìng)選狼展開游獵搜索行為，各競(jìng)選狼根據(jù)適應(yīng)值大小競(jìng)爭頭狼；

步驟103，召喚奔襲；競(jìng)選狼之外的其它狼匹展開奔襲搜索行為，向頭狼奔襲；計(jì)算第i匹狼新位置的適應(yīng)值，當(dāng)?shù)趇匹狼搜索到的新位置優(yōu)于自身的目前位置時(shí)，對(duì)其位置加以變更，否則保持不變；若第i匹狼搜索到的新位置優(yōu)于頭狼位置，則該第i匹狼轉(zhuǎn)換為頭狼并重新發(fā)起召喚奔襲；

步驟104，圍攻獵物；在頭狼的召喚下，其它狼匹對(duì)獵物展開圍攻；計(jì)算第i匹狼新位置的適應(yīng)值，當(dāng)?shù)趇匹狼圍攻過程中搜索到的新位置優(yōu)于當(dāng)前位置時(shí)，對(duì)該匹狼的位置加以變更，否則保持不變；若第i匹狼圍攻搜索到的新位置優(yōu)于頭狼位置，則該第i匹狼轉(zhuǎn)換為頭狼；

步驟105，終止條件判斷；若循環(huán)迭代次數(shù)達(dá)到，則終止優(yōu)化過程，頭狼位置參數(shù)為最優(yōu)參數(shù)；否則令n＝n+1，轉(zhuǎn)向步驟106；

步驟106，競(jìng)爭更新；隨機(jī)產(chǎn)生R₂匹狼代替狼群中R₂匹適應(yīng)值最差的狼，轉(zhuǎn)向步驟102。