[發(fā)明專利]基于模糊控制的勵(lì)磁發(fā)電機(jī)控制器及其控制方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011026428.5
• 申請(qǐng)日: 2020-09-25
• 公開（公告）號(hào): CN112054724A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝云愷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京諾碼電子科技有限公司
• 主分類號(hào): H02P9/10
• 分類號(hào): H02P9/10;G05B13/02
• 代理公司: 蕪湖安匯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34107
• 代理人: 趙中英

1.一種基于模糊控制的勵(lì)磁發(fā)電機(jī)控制器，其特征在于：包括穩(wěn)態(tài)勵(lì)磁控制器、動(dòng)態(tài)勵(lì)磁控制器，所述穩(wěn)態(tài)勵(lì)磁控制器的輸入端輸入發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速以及負(fù)載電流，所述穩(wěn)態(tài)勵(lì)磁控制器通過PID控制算法輸出PWM1信號(hào)，所述動(dòng)態(tài)磁力控制器通過模糊控制算法對(duì)輸入的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速以及負(fù)載電流進(jìn)行處理后輸出△PWM1，所述PWM1信號(hào)、△PWM1信號(hào)疊加對(duì)勵(lì)磁功率模塊中的功率管進(jìn)行控制。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于模糊控制的勵(lì)磁發(fā)電機(jī)控制器，其特征在于：所述動(dòng)態(tài)勵(lì)磁控制器包括偏差處理單元、模糊控制算法單元、DSP控制板、驅(qū)動(dòng)模塊，所述偏差處理單元用于分別對(duì)動(dòng)態(tài)的轉(zhuǎn)速和負(fù)載電流進(jìn)行偏差處理，處理后的偏差數(shù)據(jù)送入到模糊控制算法單元，由模糊控制算法單元對(duì)偏差數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到脈沖調(diào)制信號(hào)△PWM信號(hào)，所述△PWM送入到驅(qū)動(dòng)模塊將數(shù)字信號(hào)△PWM轉(zhuǎn)換成用于驅(qū)動(dòng)功率模塊模擬控制信號(hào)△PWM1。

3.如權(quán)利要求2所述的一種基于模糊控制的勵(lì)磁發(fā)電機(jī)控制器，其特征在于：所述模糊控制算法單元包括模糊化處理單元、模糊推理準(zhǔn)則建立單元、解模糊處理單元，所述模糊化處理單元對(duì)偏差電流、偏差轉(zhuǎn)速以及偏差PWM信號(hào)進(jìn)行模糊化處理通過模糊推理準(zhǔn)則單元設(shè)定的準(zhǔn)則生成模糊推理表，所述解模糊畜欄里單元用于通過對(duì)模糊推理表結(jié)合模糊推理準(zhǔn)則輸出對(duì)應(yīng)的△PWM信號(hào)。

4.如權(quán)利要求1-3任一所述的一種基于模糊控制的勵(lì)磁發(fā)電機(jī)控制器的控制方法，其特征在于：包括如下步驟：

穩(wěn)態(tài)勵(lì)磁控制信號(hào)生成步驟：穩(wěn)態(tài)勵(lì)磁控制器通過輸入的負(fù)載電流和轉(zhuǎn)速值，基于PID控制輸出PWM1控制信號(hào)；

動(dòng)態(tài)勵(lì)磁控制信號(hào)生成步驟：動(dòng)態(tài)磁力控制器通過模糊控制算法對(duì)輸入的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速以及負(fù)載電流進(jìn)行處理后輸出△PWM1；

信號(hào)輸出步驟：對(duì)PWM1信號(hào)、△PWM1信號(hào)疊加后作為輸出的PWM信號(hào)，所述PWM信號(hào)用于對(duì)勵(lì)磁功率模塊中的功率管進(jìn)行控制。

5.如權(quán)利要求4所述的一種基于模糊控制的勵(lì)磁發(fā)電機(jī)控制器的控制方法，其特征在于：所述動(dòng)態(tài)勵(lì)磁控制信號(hào)生成步驟包括：

(1)對(duì)勵(lì)磁發(fā)電機(jī)的負(fù)載電流和轉(zhuǎn)速作偏差處理；

(2)模糊化處理偏差量、建立偏差模糊推理準(zhǔn)則和解模糊輸出△PWM；

(3)DSP控制板依據(jù)解模糊輸出△PWM輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)；

(4)驅(qū)動(dòng)模塊依據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出△PWM1信號(hào)。

6.如權(quán)利要求5所述的一種基于模糊控制的勵(lì)磁發(fā)電機(jī)控制器的控制方法，其特征在于：步驟(2)中，模糊化處理步驟包括：

分別對(duì)電流偏差量、轉(zhuǎn)速偏差量、脈沖脈寬調(diào)制PWM信號(hào)偏差量進(jìn)行區(qū)間劃分，對(duì)每個(gè)偏差量取相同個(gè)數(shù)的端點(diǎn)值將偏差量進(jìn)行區(qū)間劃分，其中端點(diǎn)值為處于其對(duì)應(yīng)區(qū)間內(nèi)的數(shù)值。

7.如權(quán)利要求5或6所述的一種基于模糊控制的勵(lì)磁發(fā)電機(jī)控制器的控制方法，其特征在于：在步驟(3)中，建立偏差模糊推理準(zhǔn)則和解模糊輸出△PWM，將每個(gè)偏差量對(duì)應(yīng)的端點(diǎn)值從小到大進(jìn)行排列，然后形成電流偏差量端點(diǎn)值、轉(zhuǎn)速偏差量端點(diǎn)值與脈寬調(diào)制PWM信號(hào)偏差量端點(diǎn)值相對(duì)應(yīng)的模糊推理表，并根據(jù)實(shí)時(shí)電流偏差、轉(zhuǎn)速偏差通過模糊推理表得到對(duì)應(yīng)的輸出的△PWM數(shù)值。

8.如權(quán)利要求5或6所述的一種基于模糊控制的勵(lì)磁發(fā)電機(jī)控制器的控制方法，其特征在于：DSP控制板將模擬的△PWM信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，并通過驅(qū)動(dòng)信號(hào)將其轉(zhuǎn)換成可以驅(qū)動(dòng)勵(lì)磁功率模塊中的功率管的模擬信號(hào)△PWM1。