申请/专利权人：北京理工大学

申请日：2022-03-15

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN114531082B

主分类号：H02P21/22

分类号：H02P21/22;H02P21/13;H02P21/14;H02P21/00;H02P6/28;H02P6/34;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;2022.06.10#实质审查的生效;2022.05.24#公开

摘要：本发明提供了一种基于AESO的永磁同步电机无差拍电流预测模糊控制方法，在传统基于扩张状态观测器的方法中结合了模糊控制器，根据不同的电流工况切换增益参数的大小，既加快了电流的响应速度，又减小了电流阶跃时的超调与振荡，保证了电流跟随稳定性。通过观测参数失配所带来的扰动，对控制电压进行前馈值补偿，并将预测电流对控制电压方程中的采样电流进行替换，改善了一步延迟误差以及参数失配所带来的扰动，提高电机控制对于各种工况复杂参数失配下的鲁棒性。该方法有效解决了传统电流预测控制对于电机模型的敏感性问题，对电机模型依赖性大大减小。

主权项：1.一种基于AESO的永磁同步电机无差拍电流预测模糊控制方法，其特征在于：具体包括以下步骤：步骤1、针对表贴式永磁同步电机建立等效数学模型，具体采用以下形式： 式中，ud、id和uq、iq分别表示d轴和q轴的电压和电流，ψd和ψq代表了d轴和q轴的磁通量；Ld和Lq是d轴和q轴的电感，可统一用L0表示；R0、L0、ψf0分别表示额定定子电阻、额定定子电感、额定转子永磁体磁链，ωe表示电机的电气角速度；步骤2、对所建立的等效数学模型进行离散化处理，并建立无差拍电流预测控制模型；步骤3、构建含有系统参数扰动的离散化电机电压方程，具有以下形式： fd和fq表示d轴和q轴上电机内外部未知量所引起的扰动；步骤4、对系统除参考控制电压外的内部与外部扰动扩张为状态变量，引入扩张观测器对所述扰动进行观测，并选取d-q轴电流以及系统扰动作为系统的状态变量构建状态方程： 式中，e1和e2为d轴和q轴预测电流与采样电流之间的误差，β1、β2、η1、η2为扩张状态观测器中的增益系数，Rs、Ls、ψf分别为定子电阻、定子电感以及转子永磁体磁链，Ts为控制周期，k为某时刻，上标pre表示对应参数的观测值；步骤5、利用模糊控制规则对各所述增益系数进行修正，使其根据d轴和q轴预测电流与采样电流的误差以及误差变化率进行自适应调整，从而使所述扩张观测器成为AESO；通过所述AESO观测得到下一时刻即k+1时刻的d轴和q轴预测电流及相应的扰动值；具体过程包括：采用以下形式的模糊控制规则： 式中，ed、eq和ecd、ecq分别为d轴和q轴预测电流与采样电流的误差以及误差变化率，kc为通过模糊控制表输出的修正系数，用于修正扩张状态观测器中的增益参数，为AESO的自适应参数，由β1、β2、η1、η2实时修正得到；ed、eq、ecd、ecq、kc均采用模糊语言集{NB,NM,NS,Z,PS,PM,PB}根据系统稳定性条件选择合适的论域，用于进行模糊推理；由此所形成的AESO具体形式为： 式中，为利用AESO观测计算得到的k+1时刻的d轴和q轴预测电流及相应的扰动值；步骤6、将所述d轴和q轴预测电流及相应的扰动值代入步骤3所建立的电机电压方程，用于对参考电压实现前馈补偿。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京理工大学 一种基于AESO的永磁同步电机无差拍电流预测模糊控制方法

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