申请/专利权人：北京理工大学

申请日：2022-07-14

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN115102444B

主分类号：H02P21/00

分类号：H02P21/00;H02P21/22;H02P6/28;H02P25/024;H02P27/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2022.10.14#实质审查的生效;2022.09.23#公开

摘要：本发明提供了一种永磁同步电机自适应积分滑模预测控制方法，其通过构建转速环与电流环的自适应积分滑模预测控制模型，并对其中的转速环部分引入自适应因子进行改进，再利用运行工况和最优控制参数训练BP神经网络，实现了转速环控制器的自适应调节控制，从而能够有效克服现有技术中控制器参数整定不便的缺陷，并显著改善双闭环控制策略的稳态和动态控制性能。

主权项：1.一种永磁同步电机自适应积分滑模预测控制方法，其特征在于：具体包括以下步骤：步骤一、构建永磁同步电机的等效数学模型，建立以下旋转坐标系下的电压方程： 式中，ud和uq分别为d、q轴定子电压分量；id和iq分别为d、q轴定子电流分量；Rs、Ls和Ψf分别为定子电阻、定子电感和转子永磁体磁链，ωe为电角速度；t为时间变量；以及建立以下电磁转矩方程和动力学方程： 式中，Te为电磁转矩；p为极对数，Tl为负载转矩；B为粘滞摩擦系数，J为转子转动惯量，ωm为转子机械角速度；则利用一阶前向欧拉公式离散化后，转速环的滑模预测控制器模型具体形式为： 式中，rωlaw表示转速环滑模预测控制器模型的自适应趋近律；T为转速环控制周期；电流环的滑模预测控制器模型具体形式为： 其中，sd,q为电流环控制器d、q轴定子电流的滑模面，cd,q为电流环滑模面的积分增益系数且cd,q0，rd,qlaw表示电流环滑模控制器的自适应趋近律，qd,q为趋近律系数且qd,q＞0，Ts为电流环控制周期；并针对转速环和电流环先后建立自适应积分滑模预测控制器模型，转速环和电流环滑模面均可表示为： 式中，st和et分别为t时刻的滑模面和跟踪误差；c表示积分增益系数且c＞0；且采用以下指数趋近律： 其中，趋近律系数q＞0、ε＞0，上标·表示对应参数的一阶导数；步骤二、在转速环的滑模预测控制器模型中，对转速环sω滑模面的一阶导数引入自适应因子，改进为以下形式： 其中，cω为转速环滑模面的积分增益系数且cω＞0，ωm为转子机械角速度，上标*表示对应参数的参考值；步骤三、选择在不同目标转速和负载转矩下使控制性能达到最优的转速环滑模预测控制器模型的控制参数：积分增益系数cω、趋近律系数qω和λ，与对应的目标转速和负载转矩共同组建训练集对BP神经网络进行训练；所述BP神经网络以目标转速和负载转矩作为输入层节点，cω、qω和λ作为输出层节点；步骤四、利用训练好的BP神经网络结合转速环和电流环的滑模预测控制器模型，实现转速环的参数自适应调节及控制。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京理工大学 一种永磁同步电机自适应积分滑模预测控制方法

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