[发明专利]感应电机控制方法、系统、装置、电子设备及存储介质

说明书

本申请提供一种感应电机控制方法、系统、装置、电子设备及存储介质。获取感应电机的定子电流矢量和定子电压矢量，并根据定子电流矢量和定子电压矢量确定感应电机的定子磁链矢量；根据定子磁链矢量和定子电流矢量计算得到电磁转矩；获取感应电机的电机转速，并根据电磁转矩和电机转速得到负载转矩；根据定子电压矢量、定子磁链矢量和定子电流矢量得到磁链预测值；根据电磁转矩、负载转矩和电机转速得到转速预测值；根据磁链预测值和转速预测值计算价值函数，输出最优电压矢量并根据最优电压矢量确定控制感应电机的驱动信号。本申请实现了单控制器对不同时间尺度的速度和磁链的同时控制，显著提升了控制效果，并保证了系统的稳定性和鲁棒性。

技术领域

本申请涉及感应电机控制技术领域，尤其涉及一种感应电机控制方法、系统、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)是一种概念简单的在线优化控制算法，以其原理简单、容易处理非线性约束、易于实现多变量控制等优点，近年来吸引了大量学者对其在电力传动领域的应用进行了研究。传统的感应电机速度控制方法需要两个控制回路且在外部速度回路中使用PI(Proportional Integral)线性控制器，这种方法存在动态响应较慢，有带宽限制等问题。因此，需要开发出一种简单实用的方法，在获取更好的电机控制性能的同时提高方法的通用性和实用性。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提出一种感应电机控制方法、系统、装置、电子设备及存储介质。

基于上述目的，本申请提供了一种感应电机控制方法，包括：

获取所述感应电机的定子电流矢量和定子电压矢量，并根据所述定子电流矢量和所述定子电压矢量确定所述感应电机的定子磁链矢量；

根据所述定子磁链矢量和所述定子电流矢量计算得到电磁转矩；

获取所述感应电机的电机转速，并根据所述电磁转矩和所述电机转速得到负载转矩；其中，所述负载转矩通过预先建立的负载转矩观测器获得；

根据所述定子电压矢量、所述定子磁链矢量和所述定子电流矢量得到磁链预测值；

根据所述电磁转矩、所述负载转矩和所述电机转速得到转速预测值；

根据所述磁链预测值和所述转速预测值计算价值函数，输出最优电压矢量；其中，所述最优电压矢量为使价值函数值最小时的定子电压矢量；

根据所述最优电压矢量确定所述感应电机的驱动信号，以控制所述感应电机。

可选地，所述根据所述定子磁链矢量和所述定子电流矢量计算得到电磁转矩，包括：

采用如下公式计算得到所述电磁转矩：

其中，T_e为电磁转矩，p为感应电机极对数，ψ_s为定子磁链矢量，i_s为定子电流矢量。

进一步地，所述方法还包括通过以下方法建立所述负载转矩观测器：

选取状态量输入量u＝T_e，输出量y＝ω_r；其中，ω_r为电机转速，T_L为负载转矩，T_e为电磁转矩；

根据感应电机运动方程得到：

其中，p为感应电机极对数，J为电机转动惯量；

令C＝[1 0]，D＝0，得到将代入得到：

其中，L为给定的系数，通过求取A-LC矩阵特征值得到；