[发明专利]无刷双馈电机的控制系统、前馈控制方法及参数辨识方法

摘要

本发明公开了一种无刷双馈电机的控制系统、前馈控制方法及参数辨识方法，控制系统包括用于输出电压指令值的d轴分量的d轴控制结构、用于输出电压指令值的q轴分量的q轴控制结构；d轴控制结构包括第一PI控制器、第一比例控制器、第二比例控制器、第一微分控制器、第一叠加器以及第二叠加器，第一比例控制器、第二比例控制器以及第一微分控制器分别用于产生第一d轴中间分量、第二d轴中间分量以及第三d轴中间分量，第一PI控制器用于输出电压初始参考值的d轴分量，第二叠加器用于对电压参考值的d轴前馈量和电压初始参考值的d轴分量进行叠加处理输出电压指令值。该控制系统消除控制绕组电流和电压之间的耦合项，实现精确的闭环控制。

主权项

1.一种无刷双馈电机的控制系统，其特征在于，包括：用于输出电压指令值的d轴分量的d轴控制结构及用于输出电压指令值的q轴分量的q轴控制结构；d轴控制结构包括第一PI控制器、第一比例控制器、第二比例控制器、第一微分控制器、第一叠加器以及第二叠加器，第一比例控制器的输出端、第二比例控制器的输出端以及第一微分控制器的输出端依次同第一叠加器的三个输入端连接；第一PI控制器的输出端和第一叠加器的输出端依次同第二叠加器的两个输入端连接，第二叠加器的输出端作为d轴控制结构的输出端；第一PI控制器用于对控制绕组电流的d轴分量和对控制绕组电流参考值的d轴分量进行PI控制，输出电压初始参考值的d轴分量；第一比例控制器用于对控制绕组电流的q轴分量进行比例控制，输出第一d轴中间分量；第二比例控制器用于对功率绕组电流的q轴分量进行比例控制，输出第二d轴中间分量；第一微分控制器用于对功率绕组电流的d轴分量进行微分控制，输出第三d轴中间分量；第一叠加器用于对第一d轴中间分量至第三d轴中间分量进行叠加处理输出电压参考值的d轴前馈量；第二叠加器用于对电压参考值的d轴前馈量和电压初始参考值的d轴分量进行叠加处理输出电压指令值的d轴分量；其中，第一比例控制器的比例参数为第一前馈参数与控制绕组的电量角频率之积，第二比例控制器的比例参数为第二前馈参数与控制绕组的电量角频率之积，第一微分控制器的微分参数为第二前馈参数；q轴控制结构包括第二PI控制器、第三比例控制器、第四比例控制器、第二微分控制器、第三叠加器以及第四叠加器，第三比例控制器的输出端、第四比例控制器的输出端以及第二微分控制器的输出端依次同第三叠加器的三个输入端连接；第二PI控制器的输出端和第三叠加器的输出端依次同第四叠加器的两个输入端连接，第四叠加器的输出端作为q轴控制结构的输出端；第二PI控制器用于对控制绕组电流的q轴分量和对控制绕组电流参考值的q轴分量进行PI控制，输出电压初始参考值的q轴分量；第三比例控制器用于对控制绕组电流的d轴分量进行比例控制，输出第一q轴中间分量；第四比例控制器用于对功率绕组电流的d轴分量进行比例控制，输出第二q轴中间分量；第二微分控制器用于对功率绕组电流的q轴分量进行微分控制，输出第三q轴中间分量；第三叠加器用于对第一q轴中间分量至第三q轴中间分量进行叠加处理获得电压参考值的q轴前馈量；第四叠加器用于对电压参考值的q轴前馈量和电压初始参考值的q轴分量进行叠加处理获得电压指令值的q轴分量；其中，第三比例控制器的比例参数为第一前馈参数与控制绕组的电量角频率之积，第四比例控制器的比例参数为第二前馈参数与控制绕组的电量角频率之积，第二微分控制器的微分参数为第二前馈参数。