[发明专利]内置式永磁同步电机单神经元自适应PID弱磁控制方法

摘要

本发明公开一种内置式永磁同步电机单神经元自适应PID弱磁控制方法，在弱磁控制的基础上，通过单神经元自适应PID控制器对转速环进行调节，兼收了神经网络和PID的各自优势，使控制系统具有更好的动态响应能力和鲁棒性，使控制精度更高，转矩脉动更小，有效提高直流母线电压的利用率；另外，通过利用单神经元自适应PID控制器代替常规积分器，使得控制器各项参数可以在线实时自整定，对于电机运行和环境变化，更具适应性；此外，结合电流解耦前馈补偿方式，使得控制系统完全解耦，有效提高了控制系统性能和控制精度。

主权项

1.内置式永磁同步电机单神经元自适应PID弱磁控制方法，其特征是，包括步骤如下：/n步骤1、构建单神经元自适应PID控制器，并对单神经元自适应PID控制器的参数进行初始化；/n步骤2、检测内置式永磁同步电机的机械角速度ω_m，并对其进行采样后，得到转速采样值ω；/n步骤3，将设定的转速给定值ω^*其作为单神经元自适应PID控制器的输入给定值，同时将步骤2所得转速采样值ω作为单神经元自适应PID控制器的实际采样值，一并送入单神经元自适应PID控制器，则单神经元自适应PID控制器输出得到转矩给定值T^*；/n步骤4、将转矩给定值T^*进行最大转矩电流比控制，得到交轴电流给定值和直轴电流给定值/n步骤5、检测内置式永磁同步电机的三相电流，并依次经过静止坐标变换和同步旋转坐标变换后，得到同步旋转坐标系下的交轴电流采样值i_q和直轴电流采样值i_d；/n步骤6、结合步骤4所得的交轴电流给定值和直轴电流给定值以及步骤5所得的交轴电流采样值i_q和直轴电流采样值i_d，计算交轴电压给定值u_q和直轴电压给定值u_d：/n /n /n式中，L_d为电机定子直轴电感量，L_q为电机定子交轴电感量，p_n为电机极对数，ω_m为电机机械角速度，ψ_f为电机永磁体磁链，R为电机定子电阻，i′_d为弱磁模块产生的直轴电流的补偿值，t为时间；/n步骤7、结合内置式永磁同步电机的直流侧电压u_dc，交轴电压给定值u_q和直轴电压给定值u_d判断弱磁模块是否启动，即：/n当时，弱磁模块不启动，此时i′_d＝0；/n当时，弱磁模块启动，此时将u_dc作为单神经元自适应PID控制器的输入给定值，同时将作为单神经元自适应PID控制器的实际采样值，一并送入单神经元自适应PID控制器，则单神经元自适应PID控制器输出得到直轴电流的补偿值i′_d；/n步骤8、将交轴电压给定值u_q和直轴电压给定值u_d进行同步旋转坐标逆变换，得到静止坐标系下的α轴的相电压u_α和β轴的相电压u_β；/n步骤9、将α轴的相电压u_α和β轴的相电压u_β经过空间矢量脉宽调制，控制三相逆变器，并进行IGBT整流后，输送给内置式永磁同步电机，对其进行控制；/n步骤10、重复循环步骤2-9的过程，以实现对内置式永磁同步电机的实时控制。/n