[发明专利]基于改良型粒子群优化算法的永磁同步电机控制器

权利要求书

1.基于改良型粒子群优化算法的永磁同步电机控制器，包括：

步骤1、建立PMSM模型；

步骤2、自适应变异概率和全局最优混合变异；

步骤3、最差个体最优的自适应小波变异；

步骤4、Pareto最优集和全局最优的选取。

2.根据权利要求1所述的基于改良型粒子群优化算法的永磁同步电机控制器，其特征在于：所述步骤1，建立在dq坐标系下的电压方程和磁链方程，其中：

电压方程如下：

磁链方程如下：

其中：u_d u_q为d,q轴上的电压分量，i_d i_q为d,q轴上的电流分量；ψ_d ψ_q为d,q轴上的磁链；L_d L_q为d,q轴上的等效电枢电感；ψ_f为永磁铁产生的磁链；υ为电气角度转速；在PMSM模型中，p＝{R,L_d,L_q,ψ_f}是需要辨识的参数；

当i_d＝0时，对dq轴电流进行解耦，使定子电流只有q轴交流分量，在电机电流处于稳态时，将(2)式带入(1)式，并进行离散化可得：

由于有四个参数需要辨识，在电机电流稳态时通过在短时间内注入一个i_d≠0的d轴电流，得到另一个二阶电机dq轴模型为：

综合(3)和(4)，得到一种四阶PMSM电机dq轴辨识模型为：

则构造PMSM辨识模型的适应度函数如下：

其中，u_d和u_q为理想PMSM模型dq轴定子电压输入，和为实际PMSM模型dq轴定子电压输入。

3.根据权利要求1所述的基于改良型粒子群优化算法的永磁同步电机控制器，其特征在于：所述步骤1中，忽略PMSM的磁场饱和、铁损和涡流损耗。

4.根据权利要求1所述的基于改良型粒子群优化算法的永磁同步电机控制器，其特征在于：所述步骤2，若分别代表第t代适应值的平均值、最大值和最小值，则第t代粒子的聚集度δ的计算公式如下：

聚集度δ能够反映粒子的多样性，当δ越大，则粒子的多样性就越好，当δ越小时，粒子的多样性就越差；因此，可用聚集度δ动态地调节每代粒子的变异概率，设第t代的变异概率为其公式如下所示；

其中：α用来调节变异概率变化快慢，为一常数，取值范围为[2，4]；

采用对粒子最优位置进行变异的方式，如果采用高斯分布和柯西分布对粒子最优位置g_best进行混合变异；高斯变异公式如下；

g_best＝pg*(1+0.5*randn)

柯西变异公式如下：

Cauchy＝tan(π*(rand-0.5))

g_best＝pg*(1+0.5*Cauchy)

其中：pg表示全局最优位置和全局次优位置随机的一个；cauchy是柯西分布的随机数。