一种适用于单逆变器驱动多台异步电机的控制算法制造技术

本发明专利技术提供一种适用于单逆变器驱动多台异步电机的控制算法,因为异步直流电机的电气参数必定存在一定的差别，每台异步直流电机的实际工况又是不尽相同的，这主要受负载的影响，为了能让所有异步直流电机都能有效运转，并处于一定的稳态，这样就需要以一定的控制策略去实施控制，控制算法的核心在于对电机实际的转速和转矩值进行倍比分权，异步直流电机所受扭矩越大，此时转速较小，为保证其能正常运行，因此权重值要大些；相反，异步直流电机转速较大时，也即是所受转矩较小，此时权重值需分配的小些。在动态过程中，权重值是时刻变化的，根据权重比值的分配，最终模拟出单台异步直流电机的参数值，这样保证了实际需求，提高了系统系能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种适用于单逆变器驱动多台异步电机的控制算法，是一种基于动态模型结构的单逆变器驱动多电机控制策略的研究。
技术介绍
交流变频调速技术已经日趋成熟，在进一步的发展和研究中，其调速性能基本上可以与直流调速相媲美，从而使得交流调速成为了目前主流的调速系统。随着电力电子技术的迅猛发展，高集成化、快速处理能力以及多线程处理技术都得到了很好的发展，进而推动了电气传动
的发展。为应对实际调速系统需求，进一步发挥交流调速系统的优势，交流调速系统从以往的单逆变器驱动单台交流电机系统慢慢延伸到了目前的单逆变器驱动多台电机系统，这不仅节约了成本、缩小了安装使用空间，而且也简化了调速系统。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术目的是提供一种适用于单逆变器驱动多台异步电机的控制算法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题,本专利技术使用方便，便于操作，稳定性好，可靠性高。为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：一种适用于单逆变器驱动多台异步电机的控制算法，包括以下步骤：1)建立控制系统，控制系统包括主电路、检测电路和控制电路，主电路是逆变电路和电机负载；检测回路主要是对电压、电流以及转速信号进行检测；作为一个闭环系统，控制部分电路是将检测的反馈信号由于与实际给定作比较，从而进行实际的调节，达到控制主回路的目的；2)主回路中的选择，逆变电路开关器件选择的是MOSFET，电机负载选择的是异步直流电机，这样可以方便模拟能量回馈制动工作状况；3)控制电路的选择，控制电路是基于直接转矩控制的理论思想，直接转矩控制与矢量控制方式相比，在动态模型上相对而言要简便，控制算法上，采用倍比分权的加权控制策略，这样保证了所有异步直流电机不会出现给定不够以至于产生颠覆现象，在实际的计算中，由于每台异步电机的工况不尽相同，这样输入电机的变量与电机的输出变量便会存在一定的差异，根据实际的需求不同，对多台异步直流电机的同一变量需作权重衡量，与平均理论推导过程类似，平均理论知识加权理论的一种特殊情况，即平均理论中n台电机的同一变量分配的权重为1/n，由此可知，平均理论中乘积的平均化思想亦可用到加权理论中，推导公式如下：z·=x·y·x·‾=k1x·1+k2x·2,Δx·=k2x·2-k1x·1y·‾=k1y·1+k2y·2,Δy·=k2y·2-k1y·1Δz·=Δx·y·‾+x·‾Δy·2z·‾=x·‾y·‾+Δx·Δy·2]]>n台异步电机并联结构如图1所示。根据加权思想，则可以得出总的电流值：i‾s0=k1is1+k2is2+...+knisn]]>差值表达式：Δis12=k2is2-k1is1Δis13=k3is3-k1is1...Δis1n=knisn-k1is1]]>根据总的电流值和差值公式可以得出每台电机的电流值：is1=1nk1[i‾s0-(Δis12+Δis13...+Δis1n)]is2=1nk2[i‾s0-(Δis21+Δis23...+Δis2n)]...isn=1nkn[i‾s0-(Δisn1+Δisn2...+Δisn(n-1))]]]>令Δis1=Δis12+Δis13...+Δis1nΔis2=Δis21+Δis23...+Δis2n...Δisn=Δisn1+Δisn2...+Δisn(n-1)]]>则有：is1=1nk1(i‾s0-Δis1)is2=1nk2(i‾s0-Δis2)...isn=1nkn(i‾s0-Δisn)]]>定子磁链观测的电压-速度(U-N)模型关系式：is=LrLrLs-Lm2ψs-LwLrLs-Lm2ψrψs=∫(μs-Rsis)dtdψrdt=LmTris-1Trψr+Jωψr]]>式中，J=0-110,σ=LrLs-Lm2LrLs,]]>令A=LrLrLs-Lm2B=LmLrLs-Lm2,C=LmTr,]]>D=1Tr]]>则上式的公式可简化为：is=Aψs-Bψrψs=∫(μs-Rsis)dtdψrdt=Cis-Dψr+Jωψr]]>对以上各式利用差值公式，根据倍比分权的理论推导过程，即可对电流、定子磁链以及转子磁链进行加权和处理，处理结果如下：定子电流表达式：i‾s=1n{A‾ψs‾-B‾ψr‾+1n[(ΔA1Δψs1+ΔA2Δψs2+...+ΔAnΔψsn)-(ΔB1Δψr1+ΔB2Δψr2+...+ΔBnΔψrn)]本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于单逆变器驱动多台异步电机的控制算法，其特征在于：包括以下步骤：1)建立控制系统，控制系统包括主电路、检测电路和控制电路，主电路是逆变电路和电机负载；检测回路主要是对电压、电流以及转速信号进行检测；作为一个闭环系统，控制部分电路是将检测的反馈信号由于与实际给定作比较，从而进行实际的调节，达到控制主回路的目的；2)主回路中的选择，逆变电路开关器件选择的是MOSFET，电机负载选择的是异步直流电机，这样可以方便模拟能量回馈制动工作状况；3)控制电路的选择，控制电路是基于直接转矩控制的理论思想，直接转矩控制与矢量控制方式相比，在动态模型上相对而言要简便，控制算法上，采用倍比分权的加权控制策略，这样保证了所有异步直流电机不会出现给定不够以至于产生颠覆现象，在实际的计算中，由于每台异步电机的工况不尽相同，这样输入电机的变量与电机的输出变量便会存在一定的差异，根据实际的需求不同，对多台异步直流电机的同一变量需作权重衡量，与平均理论推导过程类似，平均理论知识加权理论的一种特殊情况，即平均理论中n台电机的同一变量分配的权重为1/n，由此可知，平均理论中乘积的平均化思想亦可用到加权理论中，推导公式如下：z·=x·y·x·‾=k1x·1+k2x·2,Δx·=k2x·2-k1x·1y·‾=k1y·1+k2y·2,Δy·=k2y·2-k1y·1Δz·=Δx·y·‾+x·‾Δy·2z·‾=x·‾y·‾+Δx·Δy·2]]>n台异步电机并联结构如图1所示。根据加权思想，则可以得出总的电流值：i‾s0=k1is1+k2is2+...+knisn]]>差值表达式：Δis12=k2is2-k1is1Δis13=k3is3-k1is1...Δis1n=knisn-k1is1]]>根据总的电流值和差值公式可以得出每台电机的电流值：is1=1nk1[i‾s0-(Δis12+Δis13...+Δis1n)]is2=1nk2[i‾s0-(Δis21+Δis23...+Δis2n)]...isn=1nkn[i‾s0-(Δisn1+Δisn2...+Δisn(n-1))]]]>令Δis1=Δis12+Δis13...+Δis1nΔis2=Δis21+Δis23...+Δis2n...Δisn=Δisn1+Δisn2...+Δisn(n-1)]]>则有：is1=1nk1(i‾s0-Δis1)is2=1nk2(i‾s0-Δis2)...isn=1nkn(i‾s0-Δisn)]]>定子磁链观测的电压‑速度(U‑N)模型关系式：is=LrLrLs-Lm2ψs-LmLrLs-Lm2ψrψs=∫(μs-Rsis)dtdψrdt=LmTris-1Trψr+Jωψr]]>式中，J=0-110,σ=LrLs-Lm2LrLs,]]>令A=LrLrLs-Lm2,B=LmLrLs-Lm2,C=LmTr,]]>D=1Tr]]>则上式的公式可简化为：is=Aψs-Bψrψs=∫(μs-Rsis)dtdψrdt=Cis-Dψr+Jωψr]]>对以上各式利用差值公式，根据倍比分权的理论推导过程，即可对电流、定子磁链以及转子磁链进行加权和处理，处理结果如...

【技术特征摘要】
1.一种适用于单逆变器驱动多台异步电机的控制算法，其特征在于：
包括以下步骤：
1)建立控制系统，控制系统包括主电路、检测电路和控制电路，主电
路是逆变电路和电机负载；检测回路主要是对电压、电流以及转速信号进
行检测；作为一个闭环系统，控制部分电路是将检测的反馈信号由于与实
际给定作比较，从而进行实际的调节，达到控制主回路的目的；
2)主回路中的选择，逆变电路开关器件选择的是MOSFET，电机负载选
择的是异步直流电机，这样可以方便模拟能量回馈制动工作状况；
3)控制电路的选择，控制电路是基于直接转矩控制的理论思想，直接
转矩控制与矢量控制方式相比，在动态模型上相对而言要简便，控制算法
上，采用倍比分权的加权控制策略，这样保证了所有异步直流电机不会出
现给定不够以至于产生颠覆现象，在实际的计算中，由于每台异步电机的
工况不尽相同，这样输入电机的变量与电机的输出变量便会存在一定的差
异，根据实际的需求不同，对多台异步直流电机的同一变量需作权重衡量，
与平均理论推导过程类似，平均理论知识加权理论的一种特殊情况，即平
均理论中n台电机的同一变量分配的权重为1/n，由此可知，平均理论中乘
积的平均化思想亦可用到加权理论中，推导公式如下：
z·=x·y·x·‾=k1x·1+k2x·2,Δx·=k2x·2-k1x·1y·‾=k1y·1+k2y·2,Δy·=k2y·2-k1y·1Δz·=Δx·y·‾+x·‾Δy·2z·‾=x·‾y·‾+Δx·Δy·2]]>n台异步电机并联结构如图1所示。
根据加权思想，则可以得出总的电流值：
i‾s0=k1is1+k2is2+...+knisn]]>差值表达式：
Δis12=k2is2-k1is1Δis13=k3is3-k1is1...Δis1n...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文博，邹元威，胡凯敏，金晶，万衡，
申请(专利权)人：上海应鑫电气自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31