[發(fā)明專利]一種雙繞組感應(yīng)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的電流預(yù)測控制方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110271642.5 | 申請日： | 2021-03-12 |
| 公開（公告）號： | CN112838800B | 公開（公告）日： | 2021-10-22 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 卜飛飛;羅捷;李晨曦;趙云;黃文新;劉皓喆 | 申請（專利權(quán)）人： | 南京航空航天大學(xué) |
| 主分類號： | H02P21/22 | 分類號： | H02P21/22;H02P9/00 |
| 代理公司： | 無錫華源專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32228 | 代理人： | 聶啟新 |
| 地址： | 214000 江蘇省*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
| 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： | 一種 繞組 感應(yīng) 發(fā)電機(jī) 系統(tǒng) 電流 預(yù)測 控制 方法 | ||
1.一種雙繞組感應(yīng)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的電流預(yù)測控制方法，其特征在于，所述電流預(yù)測控制方法包括：
確定控制繞組側(cè)直流母線電壓誤差與功率繞組側(cè)直流母線電壓誤差，分別通過PI調(diào)節(jié)器得到控制繞組電流給定值的直軸與交軸分量；
獲取控制繞組電流實(shí)際值并進(jìn)行第一次坐標(biāo)變換后，通過電壓模型轉(zhuǎn)子磁鏈觀測器得到轉(zhuǎn)子磁鏈幅值與轉(zhuǎn)子磁鏈定向角；
利用所述轉(zhuǎn)子磁鏈定向角對變換后的控制繞組電流實(shí)際值進(jìn)行第二次坐標(biāo)變換，得到控制繞組電流實(shí)際值的直軸與交軸分量；
將所述控制繞組電流實(shí)際值的直軸與交軸分量、上一個(gè)控制周期計(jì)算得到的控制繞組電壓的直軸與交軸分量、轉(zhuǎn)子磁鏈幅值代入電流預(yù)測模型中，得到對下一個(gè)控制周期的控制繞組電流預(yù)測值的直軸與交軸分量；
對所述控制繞組電流預(yù)測值和控制繞組電流給定值的直軸與交軸分量進(jìn)行電壓矢量計(jì)算，得到此控制周期所需的控制繞組電壓的直軸與交軸分量；
利用所述轉(zhuǎn)子磁鏈定向角對所述控制繞組電壓的直軸與交軸分量進(jìn)行第三次坐標(biāo)變換，將變換后的控制繞組電壓、控制繞組側(cè)母線電壓的實(shí)際值輸入空間矢量脈寬調(diào)制得到開關(guān)信號作用于勵(lì)磁變換器；
依據(jù)雙繞組感應(yīng)發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)而來的所述電流預(yù)測模型為：
其中，M＝E-HC，
i'cd為控制繞組電流預(yù)測值的直軸分量，i'cq為控制繞組電流預(yù)測值的交軸分量，icd為控制繞組電流實(shí)際值的直軸分量，icq為控制繞組電流實(shí)際值的交軸分量，ucd,1、ucq,1分別為上一個(gè)控制周期計(jì)算得到的控制繞組電壓的直軸與交軸分量，Ts為控制周期，Rr為轉(zhuǎn)子繞組等效電阻，Rc為控制繞組電阻，ω為同步角頻率，ψr為轉(zhuǎn)子磁鏈幅值，Lc、Lr、Lm分別為控制繞組電感、轉(zhuǎn)子等效繞組電感、勵(lì)磁電感。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙繞組感應(yīng)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的電流預(yù)測控制方法，其特征在于，所述確定控制繞組側(cè)直流母線電壓誤差與功率繞組側(cè)直流母線電壓誤差，分別通過PI調(diào)節(jié)器得到控制繞組電流給定值的直軸與交軸分量，包括：
獲取控制繞組側(cè)直流母線電壓的給定值與實(shí)際值之差作為所述控制繞組側(cè)直流母線電壓誤差，通過所述PI調(diào)節(jié)器計(jì)算得到控制繞組電流給定值的交軸分量；
獲取功率繞組側(cè)直流母線電壓的給定值與實(shí)際值之差作為所述功率繞組側(cè)直流母線電壓誤差，通過所述PI調(diào)節(jié)器計(jì)算得到控制繞組電流給定值的直軸分量；
計(jì)算公式表示如下：
其中，為控制繞組電流給定值的直軸分量，為控制繞組電流給定值的交軸分量，kp1、kp2分別為所述PI調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)，ki1、ki2分別為所述PI調(diào)節(jié)器的積分系數(shù)，upDC為所述功率繞組側(cè)直流母線電壓的實(shí)際值，ucDC為所述控制繞組側(cè)直流母線電壓的實(shí)際值，為所述功率繞組側(cè)直流母線電壓的給定值，為所述控制繞組側(cè)直流母線電壓的給定值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙繞組感應(yīng)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的電流預(yù)測控制方法，其特征在于，獲取控制繞組電流實(shí)際值并進(jìn)行第一次坐標(biāo)變換，包括：
獲取控制繞組的五相電流實(shí)際值，并依據(jù)公式(2)將所述五相電流實(shí)際值從五相自然坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為兩相靜止坐標(biāo)系，得到控制繞組電流實(shí)際值的α軸與β軸分量；
其中，icα、icβ分別為控制繞組電流實(shí)際值的α軸與β軸分量，ia、ib、ic、id、ie分別為a相、b相、c相、d相、e相的控制繞組電流實(shí)際值。
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