一种用于永磁同步电机矢量控制的自抗扰控制器参数自动调节系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于永磁同步电机矢量控制的自抗扰控制器参数自动调节系统，包括：自抗扰控制器参数选取指标计算模块(COM)与自抗扰控制器参数寻优模块(OPT)。所述的COM负责对转速、d轴电流、q轴电流的误差以及它们的自抗扰控制器的输出信号进行采样并对参数选取指标H进行计算；所述的OPT以H为目标函数对3个控制器的参数进行寻优，最后输出优化后的转速、d轴电流、q轴电流自抗扰控制器的参数组给控制器。本发明专利技术基于狮群算法这种性能卓越的群智能算法，可以实现更加高效的控制器参数自整定；用自整定代替传统的人工调节，从而大大降低了操作人员的工作量。

An automatic parameter adjustment system of ADRC for vector control of PMSM

【技术实现步骤摘要】
一种用于永磁同步电机矢量控制的自抗扰控制器参数自动调节系统
本专利技术属于电机控制领域，具体涉及一种用于永磁同步电机矢量控制的自抗扰控制器参数自动调节系统。
技术介绍
永磁同步电机(PermanentMagnetSynchronousMachine,PMSM)是由永磁体励磁产生同步旋转磁场的同步电机，永磁体作为转子产生旋转磁场，三相定子绕组在旋转磁场作用下通过电枢反应，感应出三相对称电流。对PMSM进行建模，假设：(1)没有铁心饱和；(2)没有绕组漏感；(3)没有磁滞和涡流损耗；(4)没有磁场的高次谐波；(5)电机转子上没有阻尼绕组；(6)永磁体的电导率为零。由此可以建立PMSM在三相坐标系中的数学模型，包括电压方程、磁链方程、转矩方程与运动方程。电压方程为磁链方程为转矩方程为运动方程为假设PMSM的三相绕组为无中性线星型联结，若为三角形联结，可等效为星型联结。则可以得到以下约束条件由此本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于永磁同步电机矢量控制的自抗扰控制器参数自动调节系统，其特征在于包括自抗扰控制器参数选取指标计算模块(COM)与自抗扰控制器参数寻优模块(OPT)；/n所述的自抗扰控制器参数选取指标计算模块(COM)获取转速误差(e

【技术特征摘要】
1.一种用于永磁同步电机矢量控制的自抗扰控制器参数自动调节系统，其特征在于包括自抗扰控制器参数选取指标计算模块(COM)与自抗扰控制器参数寻优模块(OPT)；
所述的自抗扰控制器参数选取指标计算模块(COM)获取转速误差(e1)、转速自抗扰控制器(ADRC1)的输出信号(u1)、d轴电流误差(e2)、d轴电流自抗扰控制器(ADRC2)的输出信号(u2)、q轴电流误差(e3)、q轴电流自抗扰控制器(ADRC3)的输出信号(u3)；输出自抗扰控制器参数选取指标H；自抗扰控制器参数选取指标计算模块(COM)的工作状态由驱动信号控制；
所述的自抗扰控制器参数寻优模块(OPT)获取自抗扰控制器参数选取指标H，输出3组优化后的控制器参数组，即转速自抗扰控制器的参数组(p1)、d轴电流自抗扰控制器的参数组(p2)、q轴电流自抗扰控制器的参数组(p3)。


2.根据权利要求1所述的用于永磁同步电机矢量控制的自抗扰控制器参数自动调节系统，其特征在于自抗扰控制器参数选取指标计算模块(COM)求取自抗扰控制器参数选取指标H的过程具体为：
设转速自抗扰控制器参数选取指标为H1，通过实时选取e1、u1以及转速上升时间tu1来对H1进行计算，H1的表达式为



其中，Ts为采样周期，Ta为OPT一次迭代过程中对控制器状态的总采样时间，int为向下取整函数，w11、w21、w31为权值；e1(k)为e1的离散形式，u1(k)为u1的离散形式；
设d轴电流自抗扰控制器参数选取指标为H2，通过实时选取e2、u2以及d轴电流上升时间tu2对H2进行计算，H2的表达式为



其中，w12、w22、w32为权值，e2(k)为e2的离散形式，u2(k)为u2的离散形式；
设q轴电流自抗扰控制器参数选取指标为H3，通过实时选取e3、u3以及q轴电流上升时间tu3来对H3进行计算，H3的表达式为



其中，w13、w23、w33为权值，e3(k)为e3的离散形式，u3(k)为u3的离散形式；
然后COM通过对H1、H2、H3进行加权求和得到可以综合衡量3个自抗扰控制器性能的综合评价指标H，H的表达式如下



其中c1、c2、c3为权重；H越小，控制器性能越好。


3.根据权利要求2所述的用于永磁同步电机矢量控制的自抗扰控制器参数自动调节系统，其特征在于所述的转速上升时间tu1为转速ω从零时刻第一次到达稳态值所需的时间；d轴电流上升时间tu2为d轴电流id从零时刻第一次到达稳态值所需的时间；q轴电流上升时间tu3为q轴电流iq从零时刻第一次到达稳态值所需的时间。


4.根据权利要求2所述的用于永磁同步电机矢量控制的自抗扰控制器参数自动调节系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨家强，李博群，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33