[發(fā)明專利]一種永磁同步電機控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111358729.2
• 申請日: 2021-11-16
• 公開（公告）號: CN113922724B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發(fā)明（設計）人: 郭少明;張良;裴寶峰;李志剛;萬京
• 申請（專利權）人: 新風光電子科技股份有限公司
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14;H02P21/18;H02P21/20;H02P21/22;H02P25/022;H02P27/12;H02P6/34
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 趙玉鳳

1.一種永磁同步電機控制方法，其特征在于：本方法采用速度、電流雙閉環(huán)控制策略，電流環(huán)采用PI控制器，轉速環(huán)采用基于新型自適應趨近律的滑模控制器，將電機轉速給定值ω_r與位置檢測器測得的電機轉速ω_m經過減法器得到速度偏差作為滑模控制器的輸入，通過滑模控制器輸出的指令值給電流環(huán)i_q；所述新型自適應趨近律的滑模控制器在冪次趨近律的基礎上，結合冪次函數tansig，引入變速趨近律和變指數趨近律作為自適應項，當系統(tǒng)狀態(tài)變量距離滑模面較遠時，趨近速度由冪次趨近律項和變指數趨近律項決定，冪次項保證了趨近速度足夠大，當系統(tǒng)狀態(tài)變量運動軌跡距離滑模面較近時，此時，趨近速度由變速趨近律項和變指數趨近律項決定，變速趨近律將加快系統(tǒng)變量劃向滑模面并削弱抖振；

所述滑模控制器的趨近律表達式為：

其中s為線性滑模面，x為系統(tǒng)狀態(tài)變量，為滑模面的導函數，k₁、k₂、k₃均為大于零的系數，0α1，0β1，取值范圍是(0,1)，sgn()為符號函數，

定義滑模面函數為：

s＝cx₁+x₂(2)，

其中ω_r是電機的參考轉速，通常為給定的常數，ω_m為實際轉速，c為滑模面參數，為實際轉速的變化率；

結合永磁同步電機機械運動方程及電磁轉矩方程，得q軸電流給定值如下：

其中P_n為電機轉子極對數，ψ_f為永磁體磁鏈，J為電機轉動慣量。

2.根據權利要求1所述的永磁同步電機控制方法，其特征在于：通過控制器參數優(yōu)化方法優(yōu)化滑模控制器參數k₁、k₂、k₃、α、β以及滑模面參數c；

控制器參數優(yōu)化方法的目標函數如下：

其中，p₁為上升時間目標的懲罰系數，p₂為超調量目標的懲罰系數，p₃為穩(wěn)態(tài)誤差目標的懲罰系數，Δs₁為上升時間段內給定轉速與實際轉速的差值，Δs₂為轉速調節(jié)過程中最大值與給定值的差，Δs₃為系統(tǒng)達到穩(wěn)態(tài)后給定轉速與實際轉速的差值；

約束條件如下：

利用粒子群算法或遺傳算法求解目標函數，

解的形式為：

U＝[k1,k2,k3,α,β,c]?(16)。