[发明专利]无速度传感器控制方法

权利要求书

1.一种无速度传感器控制方法，其特征在于，包括：

S1：将检测到的电机三相定子电流I_a、I_b、I_c通过Clark变换和Park变换，得到转矩电流反馈量I_q、励磁电流反馈量I_d；

S2：通过转子位置跟踪观测器，得到转子角速度反馈量n、用于Park逆变换的电角度θ；

S3：电机的给定转速ω^*与所述转子角速度反馈量ω的偏差经CMAC-PID智能控制器调节后输出转矩电流I_q^*，所述转矩电流I_q^*与所述转矩电流反馈量I_q的偏差经PI调节器调节后输出电压u_q；励磁电流I_d^*与所述励磁电流反馈量I_d的偏差经PI调节器调节后输出电压u_d；

S4：所述电压u_q、电压u_d经Park逆变换得到两相静止坐标系下的两相控制电压u_α和u_β；

S5：将注入的高频载波信号叠加到两相控制电压u_α和u_β上，并将叠加后的电压信号作为SVPWM调制的输入信号；

S6：SVPWM调制输出控制三项逆变器开关器件通断所需要的六路PWM脉冲信号，逆变器输出三相电压U_A、U_B、U_C，用以对永磁同步电机进行控制。

2.根据权利要求1所述的无速度传感器控制方法，其特征在于，通过高频注入法辨识出电机的角速度ω。

3.根据权利要求1所述的无速度传感器控制方法，其特征在于，注入的高频载波信号采用旋转两相高频电压信号。

4.根据权利要求1所述的无速度传感器控制方法，其特征在于，所述CMAC-PID智能控制器包括：小脑模型神经网络控制器和PID控制器；

所述小脑模型神经网络控制器用于实现前馈控制，以及建立被控对象的逆动态模型；

所述PID控制器，用于实现反馈控制。

5.根据权利要求1所述的无速度传感器控制方法，其特征在于，所述的CMAC-PID智能控制器中采用PD算法，且CMAC的学习仅与误差的当时测量值和变化值相关。

6.根据权利要求6所述的无速度传感器控制方法，其特征在于，所述CMAC采用雅克比迭代方式，用于根据神经元的实际输出、期望输出调整神经元的权值，所述CMAC-PID 智能控制器的控制算法为：

u(k)＝u_n(k)+u_p(k) (2)

式中，a_i为神经元i的状态，若神经元i处于激活状态，则a_i为1；若处于抑制状态，则a_i为0；c为CMAC网络的泛化参数，u_n(k)为CMAC的输出，u_p(k)为PID控制器的输出；u(k)为期望输出；

采用δ学习规则调整神经元的权值，权值调整目标是控制的总输出与CMAC网络输出误差E。目标函数为：

由梯度下降法调整CMAC权值：

w(k)＝w(k-1)+Δw(k)+α(w(k)-w(k-1)) (5)

式中，η为网络学习速率，α为惯性量；E(k)为k时刻的CMAC网络输出误差，Δw(k)为k时刻的权值调整量，w(k)为k时刻的权值，w(k-1)为k-1时刻的权值；

系统初始化，令w(0)＝0，u_n(0)＝0，u(0)＝u_p，采用PD算法，通过CMAC不断学习修改神经元的权值，以使得输出的控制量u_p(k)减小至零，CMAC输出控制量u_n(k)近似为u(k)。