[發明專利]基于DSP的永磁同步發電機反步控制調速方法

在審

• 申請號: 202211487194.3
• 申請日: 2022-11-25
• 公開（公告）號: CN115811254A
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發明（設計）人: 張福曦;陶磊;王世明;胡慶松
• 申請（專利權）人: 上海海洋大學
• 主分類號: H02P9/14
• 分類號: H02P9/14;H02P21/18;G06F17/11;G06F17/16
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 孟旭彤

1.一種基于DSP的永磁同步發電機反步控制調速方法，其特征在于，所述方法包括：

建立永磁同步發電機控制數學模型；

根據李雅普諾夫定律和最小二乘法設計反步控制器數學模型和參數辨識模型；

建立永磁同步發電機Simulink仿真模型，通過C2000 Ware生成供DSP芯片識別的C代碼，并通過CCS軟件方式實現DSP硬件功能。

2.根據權利要求1所述的基于DSP的永磁同步發電機反步控制調速方法，其特征在于，所述永磁同步發電機控制數學模型為：

其中，ψ、i和u分別代表磁鏈、電流和電壓，ψ_f為永久的磁通量，R_s表示定子相電阻，L_d和L_g是d、q軸的電感，w為角速度，J為轉動慣量，T_em為電磁轉矩，T_L為負載扭矩，p為極對數，f_c為粘性摩擦系數，i_sd、i_sq、u_d、u_q分別為d、q軸下定子直軸電流、定子交軸電流、定子直軸電壓和定子交軸電壓。

3.根據權利要求1所述的基于DSP的永磁同步發電機反步控制調速方法，其特征在于，所述反步控制器數學模型為：

其中，R_S表示定子相電阻，L_d和L_q是d、q軸的電感，w為角速度，J為轉動慣量，T_L為負載扭矩，p為極對數，f_c為粘性摩擦系數，i_sd、i_sq、u_d、u_q分別為d、q軸下定子直軸電流、定子交軸電流、定子直軸電壓和定子交軸電壓。

4.根據權利要求1所述的基于DSP的永磁同步發電機反步控制調速方法，其特征在于，所述設計反步控制器數學模型和參數辨識模型，包括：

定義狀態變量w的誤差及其導數：

為使Δw為0，定義李雅普諾夫函數其導數為：

為保證負定，假設虛擬變量i_sd和i_sq為：

其中，K_w為誤差系數，其數值大于0。

5.根據權利要求4所述的基于DSP的永磁同步發電機反步控制調速方法，其特征在于，所述設計反步控制器數學模型和參數辨識模型，還包括：

定義狀態變量i_sd、i_sq的誤差：

其導數為：

6.根據權利要求5所述的基于DSP的永磁同步發電機反步控制調速方法，其特征在于，所述設計反步控制器數學模型和參數辨識模型，還包括：

定義李雅普諾夫函數其導數為：

其中，K_d、K_q為直軸和交軸電流誤差系數，其數值大于0。

7.根據權利要求6所述的基于DSP的永磁同步發電機反步控制調速方法，其特征在于，根據李亞普諾氟穩定性原理，當正定時，系統進入漸進穩定狀態，得到系統的控制率：

將所述控制率帶入李雅普諾夫函數的導數，得到：

滿足李雅普諾夫穩定性判斷定理，則Δw、Δi_sd、Δi_sq，是有界的，則M(t)＝K_wΔw²+K_dΔi_sd²+K_qΔi_sq²≥0。