[發(fā)明專利]永磁同步電機(jī)MTPV控制電流軌跡搜索方法及在線控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011519801.0
• 申請(qǐng)日: 2020-12-21
• 公開（公告）號(hào): CN112468037B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭萍;喬光遠(yuǎn);劉家琦;尹佐生;劉國(guó)鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H02P6/34
• 分類號(hào): H02P6/34;H02P21/14;H02P21/20;H02P21/22;H02P25/022
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23213
• 代理人: 楊曉輝

1.永磁同步電機(jī)MTPV控制電流軌跡搜索方法，其特征在于，該方法為：在給定的轉(zhuǎn)矩指令、電壓極限指令、電流極限指令下，獲取給定轉(zhuǎn)矩、電壓極限和電流極限下輸出功率最大的電流工作點(diǎn)作為MTPV電流軌跡；

該方法包括電流角迭代循環(huán)步驟和電流幅值迭代循環(huán)步驟，首先進(jìn)行電流角迭代循環(huán)步驟，電流角迭代方向?yàn)樽罡咿D(zhuǎn)速增加的方向；在進(jìn)行電流角迭代的過程中，嵌套電流幅值迭代循環(huán)步驟，用以確定每個(gè)電流角對(duì)應(yīng)的電流幅值及最高轉(zhuǎn)速，電流幅值的迭代方向?yàn)榻o定轉(zhuǎn)矩與實(shí)際轉(zhuǎn)矩誤差減小的方向，當(dāng)電流角的迭代區(qū)間小于給定電流角迭代精度，認(rèn)為電機(jī)轉(zhuǎn)速已經(jīng)收斂至最大值，電機(jī)在電壓限制下的輸出功率收斂至最大值，輸出MTPV電流軌跡；

電流角迭代循環(huán)步驟包括：

A1、初始化電流角初值區(qū)間[a₁，b₁]，并計(jì)算電流角試探點(diǎn)初值λ₁、β₁：

λ₁＝a₁+0.382(b₁-a₁)、β₁＝a₁+0.618(b₁-a₁)；

A2、判斷兩電流角試探點(diǎn)處最高轉(zhuǎn)速目標(biāo)函數(shù)值W(λ_k)和W(β_k)是否存在關(guān)系W(λ_k)＜W(β_k)，電流角迭代次數(shù)k＝1，2，3...

判斷結(jié)果為是，執(zhí)行步驟A3；判斷結(jié)果為否執(zhí)行步驟A5；

最高轉(zhuǎn)速目標(biāo)函數(shù)值W(λ_k)和W(β_k)通過調(diào)用電流幅值迭代循環(huán)獲取；

A3、令a_k+1＝λ_k，b_k+1＝b_k，λ_k+1＝β_k，β_k+1＝a_k+1+0.618(b_k+1-a_k+1)，

A4、調(diào)用電流幅值迭代循環(huán)獲取最高轉(zhuǎn)速目標(biāo)函數(shù)值W(β_k+1)，然后執(zhí)行步驟A7；

A5、令a_k+1＝a_k，b_k+1＝β_k，β_k+1＝λ_k，λ_k+1＝a_k+1+0.382(b_k+1-a_k+1)，

A6、調(diào)用電流幅值迭代循環(huán)獲取最高轉(zhuǎn)速目標(biāo)函數(shù)值W(λ_k+1)，然后執(zhí)行步驟A7；

A7、令k＝k+1；

A8、判斷迭代是否收斂：若b_k-a_k＜L₁，執(zhí)行步驟A9；否則，返回步驟A2；

其中L₁為電流角迭代精度；

A9、判斷電流工作點(diǎn)是否滿足電流極限的要求：若I(λ_k)≤I_lim，I_lim為給定電流極限值，輸出MTPV軌跡；否則，重新輸入轉(zhuǎn)矩指令，再返回執(zhí)行步驟A1；

電流幅值迭代循環(huán)步驟包括：

B1、初始化電流幅值的初值區(qū)間：[c₁，d₁]，并計(jì)算電流幅值試探點(diǎn)初值μ₁、v₁：

μ₁＝c₁+0.382(d₁-c₁)、v₁＝c₁+0.618(d₁-c₁)；

B2、計(jì)算兩電流幅值試探點(diǎn)處的轉(zhuǎn)矩誤差目標(biāo)函數(shù)值：f(μ₁)、f(ν₁)，

轉(zhuǎn)矩誤差目標(biāo)函數(shù)f(I)按獲取，其中：為給定轉(zhuǎn)矩，T_e(I，θ)為電流角θ對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩，電流角θ為電流角迭代循環(huán)輸出的電流角試探點(diǎn)λ_k、β_k；I為電流幅值；

B3、判斷兩電流幅值試探點(diǎn)處轉(zhuǎn)矩誤差目標(biāo)函數(shù)值f(μ_h)和f(v_h)是否存在關(guān)系f(μ_h)＞f(ν_h)，電流幅值迭代次數(shù)h＝1，2，3...

判斷結(jié)果為是，執(zhí)行步驟B4；判斷結(jié)果為否執(zhí)行步驟B5；

B4、令c_h+1＝μ_h，d_h+1＝d_h，μ_h+1＝v_h，v_h+1＝c_h+1+0.618(d_h+1-c_h+1)，

計(jì)算目標(biāo)函數(shù)值f(v_h+1)，然后步驟B6；

B5、令c_h+1＝c_h，d_h+1＝ν_h，ν_h+1＝μ_h，μ_h+1＝c_h+1+0.382(d_h+1-c_h+1)，

計(jì)算目標(biāo)函數(shù)值f(μ_h+1)，然后步驟B6；

B6、令h＝h+1，

B7、判斷迭代是否收斂：若d_h-c_h＜L₂，輸出給定電流角對(duì)應(yīng)的電流幅值I(θ)、計(jì)算并輸出給定轉(zhuǎn)矩和給定電壓極限下的電機(jī)最高轉(zhuǎn)速W(θ)，輸出結(jié)果用于電流角的迭代搜索過程；否則，返回步驟B3；其中L₂為電流幅值迭代精度。