基于参数在线观测的异步电机最优效率控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于参数在线观测的异步电机最优效率控制方法，包括采用电机当前的电流、电压、转速采样结果和电阻参数偏差值，通过预设的状态观测器观测电机的各个状态变量；利用观测的定子电流和实测的定子电流计算定子电流矢量角误差；利用定子电流矢量角误差观测转子电阻；按照预设的定子电阻自适应率和铁损电阻自适应率观测电机的定子电阻和铁损电阻；并将观测得到的转子电阻、定子电阻和铁损电阻的新值应用于最优效率控制系统中，重新计算转子磁链给定值。本发明专利技术的优点是在不影响电机转速和带载能力的前提下，观测电机的实际转子电阻、定子电阻和铁损电阻，修正最优转子磁链给定值，提高采用效率优化控制策略的交流调速系统的优化效果。

【技术实现步骤摘要】
基于参数在线观测的异步电机最优效率控制方法
本专利技术涉及异步电机的最优效率控制技术，具体涉及一种基于参数在线观测的异步电机最优效率控制方法。
技术介绍
目前异步电机最优效率控制一般采用基于损耗模型效率优化算法，该算法为基于电机的损耗模型和电机有功损耗最小原则得到电机的最优转子磁链幅值与电机给定转矩、电机转速、定子电阻、转子电阻、互感、铁损电阻的函数。但是，传统的基于损耗模型效率优化算法存在局限性：首先，传统的基于损耗模型的效率优化算法是基于电机的损耗模型和电机有功损耗最小原则得到电机的最优转子磁链幅值与电机给定转矩、电机转速、定子电阻、转子电阻、互感、铁损电阻的函数。当电机运行时，电机的定子电阻、转子电阻极易受温度因素的影响导致电机的控制参数与电机的实际参数发生变化，导致效率优化算法给定的最优磁链与按电机实际参数计算的最优磁链产生偏差，影响效率算法的优化效果。其次，传统的效率优化算法是基于矢量控制，当电机转子电阻Rr发生变化时，导致转子磁场定向角度产生偏差，表现为间接矢量控制中采用的转子磁场定向角度与电机实际的转子磁场定向角度不一致，给定的转本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于参数在线观测的异步电机最优效率控制方法，其特征在于，包括：/nS1)针对电机当前的电流、电压、转速采样结果，转子电阻偏差值

【技术特征摘要】
1.一种基于参数在线观测的异步电机最优效率控制方法，其特征在于，包括：
S1)针对电机当前的电流、电压、转速采样结果，转子电阻偏差值定子电阻偏差值和铁损电阻偏差值通过预设的状态观测器观测电机的各个状态变量，观测得到的状态变量包括定子电流观测值和
S2)利用电流采样结果中的实测定子电流isα,isβ、状态观测器观测得到的定子电流观测值计算定子电流矢量角误差θerr；
S3)利用定子电流矢量角误差θerr来观测转子电阻Rr；按照预设的定子电阻自适应率观测电机的定子电阻Rs，按照预设的铁损电阻自适应率观测电机的铁损电阻RFe；
S4)判断定子电流矢量角误差θerr是否小于预设阈值，若小于预设阈值，则跳转执行下一步；否则，将观测得到的转子电阻Rr、定子电阻Rs和铁损电阻RFe的新值应用于状态观测器，跳转执行步骤S1)；
S5)将观测得到的转子电阻Rr、定子电阻Rs和铁损电阻RFe的新值应用于最优效率控制系统中，重新计算转子磁链给定值Ψr*。


2.根据权利要求1所述的基于参数在线观测的异步电机最优效率控制方法，其特征在于，步骤S2)包括：
S2.1)根据电流采样结果中的实测定子电流isα,isβ计算实际测量的定子电流矢量角θref；
S2.2)根据状态观测器观测得到的定子电流观测值计算观测定子电流矢量角
S2.3)用观测的定子电流矢量角减去实际测量的定子电流矢量角θref得到定子电流矢量角误差θerr。


3.根据权利要求2所述的基于参数在线观测的异步电机最优效率控制方法，其特征在于，步骤S2.1)中根据电流采样结果中的实测定子电流isα,isβ计算实际测量的定子电流矢量角θref的函数式为：



上式中，isα,isβ为电流采样结果中的实测定子电流。


4.根据权利要求2所述的基于参数在线观测的异步电机最优效率控制方法，其特征在于，步骤S2.2)中根据状态观测器观测得到的定子电流观测值计算观测定子电流矢量角的函数式为：



上式中，为状态观测器观测得到的定子电流观测值。


5.根据权利要求1所述的基于参数在线观测的异步电机最优效率控制方法，其特征在于，步骤S3)中利用定子电流矢量角误差θerr来观测转子电阻Rr的函数式为：



上式中，为状态观测器使用的转子电阻偏差值，kp_Rr为比例系数，ki_Rr为积分系数，s为复变量，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王辉，曾亮柏，沈明保，蔡瑞林，刘熙，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43