恭喜沈陽翰熙機械設備有限公司;沈陽工業大學廖華鋒獲國家專利權
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龍圖騰網恭喜沈陽翰熙機械設備有限公司;沈陽工業大學申請的專利一種永磁同步電機三矢量模型預測轉矩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:CN118249691B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-05-23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:202410117083.6,技術領域涉及:H02P21/20;該發明授權一種永磁同步電機三矢量模型預測轉矩控制方法是由廖華鋒;曲星宇;陸鵬;彭成坤;葛兵;張爽;王慶鶴;衣冠正;朱振康設計研發完成,并于2024-01-26向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種永磁同步電機三矢量模型預測轉矩控制方法在說明書摘要公布了:一種永磁同步電機三矢量模型預測轉矩控制方法,屬于電機控制技術領域,包括如下步驟:步驟S01、設定電機的運行轉速;步驟S02、獲取當前的電機轉速,求出轉速誤差;步驟S03、設計改進的自抗擾控制器,將轉速誤差輸入改進的自抗擾控制器,從而得出相應的參考轉矩。步驟S04:通過參考轉矩產生參考磁鏈;步驟S05:獲取反饋電流、當前的電機運行轉矩、電機角度;步驟S06:計算下一時刻的轉矩和磁鏈的預測值;步驟S07:將得到的最優電壓矢量組合作用于電機上。本發明通過設置改進的自抗擾控制器的新型模型預測轉矩控制策略,提高控制系統的整體魯棒性和控制精度。
本發明授權一種永磁同步電機三矢量模型預測轉矩控制方法在權利要求書中公布了:1.一種永磁同步電機三矢量模型預測轉矩控制方法,其特征在于,包括如下步驟:步驟S01、設定電機的運行轉速,不同的轉速研磨不同的礦石;步驟S02、通過轉速傳感器獲取當前的電機轉速,并與設定的轉速做差,求出轉速誤差;步驟S03、設計改進的自抗擾控制器,將轉速誤差輸入改進的自抗擾控制器,從而得出相應的參考轉矩;所述改進的自抗擾控制器為: 式中:e1Dk為k時刻的轉速誤差;ωref為轉速給定信號;x1Dk跟蹤輸入信號ω*k的值,x1Dk+1是對k+1時刻x1Dk的預測值;x2Dk為x1Dk的微分,x2Dk+1是對k+1時刻x2Dk的預測值;Ts為離散控制周期;r為速度因子,確定非線性TD的跟蹤速度;h為濾波因子,確定非線性TD的濾波效果;fst為離散快速控制最優綜合函數;nfal為改進的誤差非線性函數;α決定了nfal函數的線性程度,其取值為0<α<1;δ為濾波因子,一般取值為5Ts<δ<10Ts;Te*為轉矩參考值;z1k是對轉速的估計值;z1k+1為k+1時刻z1k的預測值;z2k為z1k的微分,是系統的總擾動;z2k+1為k+1時刻z2k的預測值,β1,β2為控制參數;e為誤差,u0k為控制函數,Te*k即為輸出得參考轉矩;改進的誤差非線性函數nfal為: 其中,步驟S04:通過k時刻參考轉矩Te*k,并由公式15產生參考磁鏈ψs*k, 式中:ψs*k為k時刻電機磁鏈幅值;ψf為定子磁鏈;Lq為q電感;Pn為電機極對數;步驟S05:電機運行,獲取反饋電流,并通過變換得到基于d、q軸的電流id,iq,獲取當前的電機運行轉矩,以及電機角度;步驟S06:根據步驟S05獲得的反饋參數,通過轉矩和磁鏈的預測方程,計算出下一時刻的轉矩和磁鏈的預測值;所述轉矩和磁鏈的預測方程如下: 式中:id、iq,Ld、Lq分別為d、q軸電流和電感;idk+1、iqk+1為k+1時刻d、q軸電流;Rs為定子電阻;ωe為轉子電角速度;ψf為定子磁鏈;Te為電磁轉矩;Pn為電機極對數;ψsk+1為k+1時刻電機磁鏈幅值;ψdk+1,ψqk+1為k+1時刻d、q軸磁鏈;Tek+1為k+1時刻預測的轉矩;同時通過改進后的固定權重因子的代價函數,求出每一個預測轉矩,磁鏈和參考轉矩和磁鏈所對應的代價函數的值,改進后的固定權重因子的代價函數如下:g1=|Te*-Teik+1|+A|ψs*-ψsik+1|24g2=Te*-Teik+12+C125g3=ψq*-ψqik+12+C228式中:A=TNψsN為權重因子,其中,TN代表額定轉矩,ψsN為額定狀態下的定子磁鏈幅值;Te*為參考轉矩;Teik+1為k+1時刻第i個電壓矢量作用下的轉矩值;ψs*為參考磁鏈值;ψq*為q軸參考磁鏈值;ψqik+1為k+1時刻第i個電壓矢量作用下的q軸磁鏈值;ψsik+1為k+1時刻第i個電壓矢量作用下的磁鏈值;C1,C2分別為磁鏈和轉矩穩定因子;將電壓矢量代入公式21得到預測結果,將預測結果代入改進后的固定權重因子的代價函數,得出使代價函數最小的預測轉矩的值,并得出產生此預測轉矩的電壓矢量組合;步驟S07:將步驟S06得到的最優電壓矢量組合作用于電機上。
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