[发明专利]三相永磁同步电机准PI扰动感知控制方法

摘要

尽管各种改进型PID解决了增益参数难以镇定的问题，然而却增加了计算量。此外，传统PID以及各种改进型PID不仅存在快速性与超调之间的固有矛盾，而且都缺乏抗扰动能力的固有缺陷，因而在实际应用中存在局限性。本发明的一种三相永磁同步电机准PI扰动感知控制方法不仅有效解决了快速性与超调之间的矛盾，而且还具有控制精度高、鲁棒稳定性好、抗扰动能力强、增益参数完全由积分步长来确定等特点。特别是在外部环境发生剧烈变化时也不需要重新镇定控制器的增益参数，有效改进了经典控制理论和现代控制理论的控制策略。本发明对实现三相PMSM的转速控制具有重大的理论意义和应用价值。

主权项

1.本发明“三相永磁同步电机准PI扰动感知控制方法”，该发明特征在于，包括如下步骤：1)使用跟踪微分器对期望的机械角速度安排过渡过程，分别获得期望角速度的跟踪信号v_1m及其微分的跟踪信号v_2m。结合电机的实际角速度y₃＝ω_m，建立角速度跟踪误差：e_m＝v_1m‑ω_m，并定义q轴电流的期望指令为：其中，z_cm＝h^‑α[1.1‑exp(‑βt)]，且0<α≤1、0<β<1，h为积分步长；2)根据1)获得q轴电流的期望指令后，建立q轴电流跟踪误差为并定义q轴电流准PI扰动感知控制器为：其中，z_cq＝h^‑α[1.1‑exp(‑βt)]，且0<α≤1、0<β<1，h为积分步长；3)根据d轴电流期望值可建立跟踪误差为定义d轴电流准PI扰动感知控制器为：其中，z_cd＝h^‑α[1.1‑exp(‑βt)]，且0<α≤1、0<β<1，h为积分步长；4)由3)和2)分别获得d轴和q轴的期望电压指令和后，根据反Park变换可将同步旋转坐标系下的和变换到静止坐标系下的和并以和激励SVPWM产生期望的脉宽调制信号；或根据反Park变换和反Clark变换将同步旋转坐标系下的和变换到三相自然坐标ABC下的V_a、V_b和V_c，并以V_a、V_b和V_c来激励SVPWM产生期望的脉宽调制信号；5)在4)获得SVPWM产生的期望脉宽调制信号后，将其驱动逆变器以便为三相PMSM提供期望的功率，从而实现基于准PI扰动感知控制技术的三相PMSM转速控制方法。