恭喜浙江大學;浙江大學先進電氣裝備創新中心史婷娜獲國家專利權
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龍圖騰網恭喜浙江大學;浙江大學先進電氣裝備創新中心申請的專利一種永磁同步電機轉速控制方法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN119401869B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-05-13發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202411975261.5,技術領域涉及:H02P21/00;該發明授權一種永磁同步電機轉速控制方法是由史婷娜;裘逸凡;曹彥飛;李晨設計研發完成,并于2024-12-31向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種永磁同步電機轉速控制方法在說明書摘要公布了:本發明公開了一種永磁同步電機轉速控制方法。方法包括:首先設計永磁同步電機的自適應切換的擴張狀態觀測器,并加入轉速環控制過程中;然后將永磁同步電機的轉速及轉速環輸出的q軸電流參考值輸入擴張狀態觀測器中,并同時進行自適應參數切換控制,處理后輸出轉速和集總擾動的觀測值,以繼續進行轉速環控制,實現永磁同步電機的轉速控制。本發明方法能改善慣量失配下永磁同步電機的動、穩態性能,削弱電機在動態過程中的超調,大大加快響應速度,并且減小調節過程中的轉速波動和振蕩,降低電機控制系統參數設計對轉動慣量參數的依賴性,同時增強了對快速變化集總擾動的估計能力,能夠應對更復雜的集總擾動類型。
本發明授權一種永磁同步電機轉速控制方法在權利要求書中公布了:1.一種永磁同步電機轉速控制方法,其特征在于,包括:步驟1設計永磁同步電機的自適應切換的擴張狀態觀測器ESO,將擴張狀態觀測器ESO加入永磁同步電機的轉速環控制過程中;步驟2在永磁同步電機的控制過程中,將永磁同步電機的轉速以及轉速環輸出的q軸電流參考值輸入擴張狀態觀測器ESO中進行處理,并同時對擴張狀態觀測器ESO進行自適應參數切換控制,擴張狀態觀測器ESO處理后輸出轉速和集總擾動的觀測值,從而繼續進行轉速環控制,實現永磁同步電機的轉速控制;所述的步驟1中,自適應切換的擴張狀態觀測器ESO如下: w m ^′=3pΨf2J0iqref+d^ d ^′=dd^+h1wm′-wm^′+h2wm-wm^-k1d^ d d ^′=h3wm-wm^-k2dd^其中,wm和wm′分別為永磁同步電機的轉速及其導數,wm^和wm^′分別為永磁同步電機的轉速wm的觀測值及其導數;d^和d^′分別為永磁同步電機的轉速環控制過程的集總擾動d的觀測值及其導數,dd^和dd^′分別為永磁同步電機的集總擾動d的微分項dd的觀測值及其導數;p為永磁同步電機的極對數;Ψf為永磁同步電機的永磁體磁鏈;J0為永磁同步電機的預設標稱轉動慣量;iqref為永磁同步電機的轉速環輸出的q軸電流參考值;h1、h2和h3分別為擴張狀態觀測器ESO的第一、第二和第三增益系數;k1和k2分別為擴張狀態觀測器ESO的第一和第二待整定參數;所述的擴張狀態觀測器ESO根據第一和第二待整定參數不同作進一步區分,當第一待整定參數k1大于0且第二待整定參數k2大于0時,擴張狀態觀測器ESO為動態觀測器ESO1;當第一待整定參數k1大于0且第二待整定參數k2等于0時,擴張狀態觀測器ESO為穩態觀測器ESO2,動態觀測器ESO1和穩態觀測器ESO2的第一待整定參數k1始終相等;所述的步驟2中,自適應參數切換控制時,將預設第一轉速閾值δ1和預設第二轉速閾值δ2與永磁同步電機的轉速誤差e進行比較,來判斷永磁同步電機的狀態,進而進行動態觀測器ESO1和穩態觀測器ESO2的自適應切換控制,其中,δ1>δ2,e=wmref-wm,wmref為永磁同步電機的參考轉速;所述的自適應參數切換控制時,將預設第一轉速閾值δ1和預設第二轉速閾值δ2與永磁同步電機的轉速誤差e進行比較,當轉速誤差e的絕對值|e|>δ1時,則永磁同步電機處于動態過程,此時將擴張狀態觀測器ESO切換為動態觀測器ESO1,同時將切換控制過程的時間累計值t置零;當|e|≤δ1時,則永磁同步電機開始進入穩態過程,此時,當|e|≤δ2時,則轉速誤差e處于預設容許轉速范圍內,保持當前的擴張狀態觀測器ESO不變,同時將切換控制過程的時間累計值t置零,當|e|>δ2時,則轉速誤差e不在預設容許轉速范圍內,進入滯環比較階段;每次進入滯環比較階段時,首先將切換控制過程的時間累計值t繼續累加,然后將時間累計值t和預設切換延時td進行比較,當t≥td時,則永磁同步電機進入穩態過程,此時擴張狀態觀測器ESO切換為穩態觀測器ESO2,當t<td時,則保持當前的擴張狀態觀測器ESO不變;在永磁同步電機的每個轉速控制周期,均進行一次自適應切換控制。
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