[發(fā)明專利]一種永磁電機(jī)智能控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及永磁電機(jī)損耗控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210856813.5
• 申請(qǐng)日: 2022-07-20
• 公開（公告）號(hào): CN115118190A
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張冬冬;張漢權(quán);郭平輝;韓非;朱虹諭;江美慧;武新章
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國圖硬智能科技(南京)有限公司
• 主分類號(hào): H02P21/14
• 分類號(hào): H02P21/14;H02P21/18;H02P21/20;H02P21/22;H02P25/022;H02P6/17;H02P6/34;H02P29/024
• 代理公司: 南京思宸知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32548
• 代理人: 柏夢婷

1.一種永磁電機(jī)智能控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于：包括輸入模塊、人機(jī)智能交互平臺(tái)、語音識(shí)別模塊、故障診斷模塊、故障警示模塊、控制算法模塊，電機(jī)臺(tái)架模塊以及能量轉(zhuǎn)變模塊，各模塊之間通過柔性組合拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相連；

人機(jī)智能交互平臺(tái)產(chǎn)生控制信號(hào)，并將控制信號(hào)發(fā)送至控制算法模塊；控制算法模塊接收到控制信號(hào)以后輸出相應(yīng)的控制指令至電機(jī)臺(tái)架模塊，同時(shí)根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則，屏蔽輸入模塊產(chǎn)生的錯(cuò)誤信號(hào)，且在判斷無電機(jī)工作信號(hào)時(shí)，將電機(jī)轉(zhuǎn)速降到預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速；

語音識(shí)別模塊對(duì)電機(jī)運(yùn)行過程中或使用操作人員發(fā)出的待識(shí)別音頻進(jìn)行編碼，獲取待識(shí)別音頻的聲學(xué)編碼狀態(tài)向量序列，并對(duì)待識(shí)別音頻的聲學(xué)編碼狀態(tài)向量序列進(jìn)行稀疏編碼，獲得聲學(xué)編碼稀疏向量，確定預(yù)設(shè)詞表中每一標(biāo)簽的文本預(yù)測向量；之后根據(jù)聲學(xué)編碼稀疏向量和文本預(yù)測向量，識(shí)別待識(shí)別音頻，確定與待識(shí)別音頻對(duì)應(yīng)的文本內(nèi)容；

故障診斷模塊和故障警示模塊實(shí)時(shí)監(jiān)聽系統(tǒng)故障，當(dāng)監(jiān)聽到故障信息時(shí)，將故障信息與故障數(shù)據(jù)庫中的歷史故障信息進(jìn)行匹配，當(dāng)故障數(shù)據(jù)庫中存在與故障信息匹配的歷史故障信息時(shí)，則基于故障信息與歷史故障信息的匹配，進(jìn)行故障診斷。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁電機(jī)智能控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于：電機(jī)臺(tái)架模塊包括電機(jī)本體、控制器PCB、人機(jī)交互觸控屏、離心風(fēng)扇、導(dǎo)向罩和供控制器安裝的控制器盒體，離心風(fēng)扇和導(dǎo)向罩設(shè)置于電機(jī)本體后端，控制器盒體安裝于電機(jī)本體與導(dǎo)風(fēng)罩正上方，且控制器盒體與電機(jī)本體和導(dǎo)風(fēng)罩之間具有通風(fēng)道，控制器盒體由控制器盒和控制器盒蓋組成，控制器盒蓋位于控制器盒上方，控制器盒蓋上具有人機(jī)互換觸控屏。

3.一種基于改進(jìn)鯨魚優(yōu)化算法的永磁電機(jī)損耗控制方法，其是在權(quán)利要求1或2所述的永磁電機(jī)智能控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)上進(jìn)行的，其特征在于，包括以下步驟：

S1.搭建FOC控制系統(tǒng)并輸入電機(jī)參數(shù)：在電機(jī)控制軟件上根據(jù)永磁同步電機(jī)矢量控制方法搭建FOC控制系統(tǒng)，所述搭建FOC控制系統(tǒng)包括改進(jìn)鯨魚優(yōu)化算法模塊，將各個(gè)電機(jī)參數(shù)輸入到改進(jìn)鯨魚優(yōu)化算法模塊中；

S2.采集電機(jī)運(yùn)行信號(hào)：通過電流傳感器檢測永磁同步電機(jī)的定義電流i_a、i_b，通過轉(zhuǎn)速/位置傳感器模塊檢測電機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)角信息，得到電機(jī)角速度以及當(dāng)前轉(zhuǎn)角θ；

S3.損耗表達(dá)式推導(dǎo)：將步驟S1、步驟S2中的電機(jī)參數(shù)和電機(jī)運(yùn)行信號(hào)通過等效電路模型以及永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)矩方程進(jìn)行推導(dǎo)，得到電機(jī)總損耗關(guān)于d軸電流i_d的表達(dá)式；

S4.改進(jìn)鯨魚優(yōu)化算法尋優(yōu)：將步驟S3中所獲得的總損耗關(guān)于d軸電流i_d的表達(dá)式輸入到改進(jìn)鯨魚優(yōu)化算法中，通過迭代計(jì)算獲得當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)下可以達(dá)到的電機(jī)總改進(jìn)鯨魚優(yōu)化算法模塊損耗的最小值以及對(duì)應(yīng)的d軸電流i_d；

S5.坐標(biāo)變換：將設(shè)定的電機(jī)角速度ω_e作為參考值，速度/位置傳感器得到的電機(jī)角速度作為實(shí)際值輸入轉(zhuǎn)速環(huán)PI模塊，經(jīng)過轉(zhuǎn)速環(huán)PI模塊的作用得到q軸電流i_q，將q軸電流i_q和步驟S4得到的d軸電流i_d分別經(jīng)過q軸的電流環(huán)PI模塊和d軸的電流環(huán)PI模塊，再依次經(jīng)過逆Park變換模塊、逆Clark變換及SVPWM模塊和逆變器模塊來得到三相靜止坐標(biāo)系的電流；

S6.電機(jī)最小損耗控制：將步驟S5得到的三相靜止坐標(biāo)系電流經(jīng)過電流傳感器輸入永磁同步電機(jī)模塊，以此來進(jìn)行電機(jī)最小損耗控制。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于改進(jìn)鯨魚優(yōu)化算法的永磁電機(jī)損耗控制方法，其特征在于：步驟S1中各個(gè)電機(jī)參數(shù)包括同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的d軸電感L_d、q軸電感L_q、永磁同步電機(jī)極對(duì)數(shù)P、永磁同步電機(jī)定子繞組電阻R和等效鐵損電阻R_s、永磁同步電機(jī)磁鏈永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J、阻尼系數(shù)B以及設(shè)定的負(fù)載轉(zhuǎn)矩T_L和電機(jī)角速度ω_e。