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专利号: 2017107907117
申请人: 南京工程学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-04-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于PID自学习时滞补偿器的电流谐波补偿方法,其特征是,包括如下步骤:

1)控制d轴电流id=0,将外环作为速度环,内环作为电流环,控制q轴电流iq实现对电流转矩的线性化控制,并得到补偿电流iqc;

2)在电路中加入PID自学习时滞补偿器,其中,γ(t)为输入信号, 为系统输出,d(t)为时滞误差输入,L为t域到s域的拉普拉斯变换,G(s)为控制对象, 分别对应表示时滞补偿器前馈的比例系数、积分系数、微分系数, 分别表示反馈时滞补偿器的比例系数、积分系数、微分系数; 分别为系统输出的比例系数分量、积分系数分量、微分系数分量,L表示时变电感,R表示时变电阻;

所述时滞补偿器的输出信号分解为

3)建立数据关系: 采用状态方程求解法进

行求解;

4)为使 接近于 表示实际输出, 表示理想输出,定义函数确定 使得ε(t)的取值最小,即可确定 能

够在[0T],[0T]表示这个周期,依据经验值选择,完成动态过程,实现对定位力矩的时滞补偿;

5)利用自学习链预测时滞的积累误差,提出时滞误差预测自补偿控制器,建立目标函数对状态反馈系数 进行追踪,并通过自学习链预测后将原预测时滞误差di自学习为Mdi。

2.根据权利要求1所述的一种基于PID自学习时滞补偿器的电流谐波补偿方法,其特征是,所述步骤1)中具体内容为:在驱动系统中加入谐波电流抑制环,通过注入谐波电流,产生与定位力矩幅值相等、大小相反的转矩分量实现对定位力矩引起的转矩波动的补偿,补偿电流记为iqc,并计算iqc和iq之间的时滞误差γ(t),作为PID自学习时滞补偿器的输入。

3.根据权利要求1所述的一种基于PID自学习时滞补偿器的电流谐波补偿方法,其特征是,所述步骤3)中具体内容为:

31)在三相电流中任取其中一相,建立电动机的数学模型;

32)将步骤31)中的数学模型的方程离散化得到离散方程;

33)根据步骤32)计算的结果,利用离散方程即可求出电机的时变参数。

4.根据权利要求3所述的一种基于PID自学习时滞补偿器的电流谐波补偿方法,其特征是,所述步骤31)中模型为:Ldi/dt+iR=Δu,上式中i为电流,Δu为端电压。

5.根据权利要求4所述的一种基于PID自学习时滞补偿器的电流谐波补偿方法,其特征是,所述步骤32)中方程离散化得到离散方程L(ik-ik-1)/Tsat+iR=Δu,ik表示第k次电流检测值,转变成矩阵形式[ik ik-1]×[x1 x2]T=Δuk,其中,x1=L/Tsat+R,x2=-L/Tsat;Tsat为采样时间。

6.根据权利要求5所述的一种基于PID自学习时滞补偿器的电流谐波补偿方法,其特征是,所述步骤33)根据步骤32)计算出x1、x2后,利用离散方程即可求出电机的时变参数L和R,其中,

7.根据权利要求1所述的一种基于PID自学习时滞补偿器的电流谐波补偿方法,其特征是,所述步骤2)中PID自学习时滞补偿器的工作原理是:将控制器的输出信号,同时通过前馈的比例系数、积分系数、微分系数的运算后,再引入时滞误差输入数据d(t)后,通过反馈时滞补偿器的比例系数、积分系数、微分系数的运算控制误差的产生。

8.根据权利要求1所述的一种基于PID自学习时滞补偿器的电流谐波补偿方法,其特征是,所述步骤5)具体内容为:利用自学习链预测时滞的积累误差,形成时滞误差预测自补偿控制器:对于第i时刻,在时滞为di时的系统输出为 其中, 表示经预测后作用于系统的最终控制器输出序列;

采用自学习补偿后,第i时刻系统对应di=Mdi,其中Mdi表示自学习链预测时滞,控制器输出为 其中 为具有自学习链预测时滞的预测控制器输出。