[发明专利]模型参考自适应算法自适应率参数整定方法

说明书

本发明公开了一种基于模型参考自适应的永磁同步电机无速度传感器控制算法自适应率参数整定方法，该方法是通过将模型参考自适应模型及其稳定性条件进行线性化得到系统的开环传递函数，并结合古尔丹法计算出开环系统的截止频率以及相位。然后结合自动控制理论给出开环系统稳定的条件，并在截止频率以及相位裕度不满足相关条件时给出了自适应参数的调整方法。采用本发明可以很好地实现基于模型参考自适应的永磁同步电机无速度传感器控制算法自适应率参数地整定。

技术领域

本发明属于永磁同步电机无速度传感器领域，更具体地，涉及一种基于模型参考自适应的永磁同步电机无速度传感器控制算法自适应率参数整定。

背景技术

永磁同步电机因其功率密度高、效率高、可靠性高及控制简单等优点被广泛应用于生产与生活中。在永磁同步电机磁场定向控制中，转速以及转子位置信息是必不可少的。然而，机械式传感器的安装会增加系统硬件的复杂性和成本，并且编码器的安装会增大电机轴向的长度。因此，实现永磁同步电机无速度传感器控制具有较高的实际应用价值，同时获得了国内外学者的大量关注。

永磁同步电机无速度传感器控制方法主要分为以下几种算法：直接计算法、磁链观测器、扩展反电动势法、模型参考自适应法、滑模观测器法、高频谐波注入法等。模型参考自适应法其原理是通过比较可调模型与参考模型的输出，并通过一定的自适应律调整可调模型中的待辨识参数使两个模型的输出达到一致。目前，模型参考自适应算法自适应率参数没有一个合理的整定方法。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种模型参考自适应算法自适应率参数整定方法，由此解决现有模型参考自适应算法自适应率参数没有一个合理的整定方法的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种模型参考自适应算法自适应率参数整定方法，包括：

(1)通过永磁同步电机的电流状态方程构造可调模型，并通过可调模型参考自适应算法的稳定性条件将可调模型参考自适应算法线性化，并根据线性化过程得到系统的开环传递函数，并计算所述系统的开环传递函数的穿越截止频率；

(2)结合自动控制理论判断所述穿越截止频率是否满足要求，若所述穿越截止频率不满足要求，则调整自适应率参数，并返回执行步骤(1)，若所述穿越截止频率满足要求，则执行步骤(3)；

(3)通过所述系统的开环传递函数及所述穿越截止频率计算系统的相位裕度；

(4)结合自动控制理论判断所述相位裕度是否满足要求，若所述相位裕度不满足要求，则调整自适应率参数，并返回执行步骤(1)，若所述相位裕度满足要求，则得到目标自适应率参数。

优选地，所述自适应率参数包括：P参数k_p及I参数k_i。

优选地，步骤(1)包括：

(1.1)由构造可调模型，并通过可调模型参考自适应算法的稳定性条件将可调模型参考自适应算法线性化为：其中，p为微分算子，Δω为转子角频率误差，J为常数矩阵，i′_d和i′_q分别为定子侧d轴和q轴等效电流，R_s为定子电阻，L_s为定子等效电感，λ_m为转子磁链，ω_r为转子角速度，为转子角速度观测值，u′_d和u′_q分别为定子侧d轴和q轴等效电压，和分别为定子侧d轴和q轴等效电流观测值；

(1.2)由确定系统的开环传递函数；

(1.3)由确定系统的开环传递函数的穿越截止频率，其中，

优选地，所述调整自适应率参数包括：