[发明专利]一种用于三级式无刷同步电机的多环调压控制方法

权利要求书

1.一种用于三级式无刷同步电机的多环调压控制方法，其特征在于，包括：

利用所述三级式无刷同步电机的转速信号n，更新电压环的模糊PI(比例积分)控制器的Kp值初始增益,其中，Kp值为所述模糊PI控制器中比例控制的系数；

利用所述模糊PI控制器输出的电流信号I_ef1^*与负载电流前馈的电流信号I_ef2^*的和I_ef^*，作为励磁电流环的参考值，利用I_ef^*和三级式无刷同步电机的交流励磁机励磁电流实际反馈值I_ef，获取交流励磁机励磁电流的误差I_{ef_err}；

将I_{ef_err}输入到励磁电流环的PI控制器中，在数字发电机控制器(GCU)中输出脉冲宽度调制信号(PWM信号)所述PWM信号用于控制所述三级式无刷同步电机的励磁功率电路中金属氧化物半导体器件(MOSFET)的开通或关断；

所述利用所述三级式无刷同步电机的转速信号n，更新电压环的模糊PI(比例积分)控制器的Kp值初始增益,其中，Kp值为所述模糊PI控制器中比例控制的系数，包括：

获取所述三级式无刷同步电机的电压环的Kp值与所述三级式无刷同步电机的转速信号n的关系曲线，将所述关系曲线拟合为一阶函数关系Kp＝g(n)，其中，f为永磁发电机输出三相电压的频率信号，p为所述三级式无刷同步电机中永磁发电机的极对数；

根据Kp＝g(n)和所述三级式无刷同步电机当前的转速变化，更新电压环的模糊PI控制器的Kp初始增益；

还包括：

获取所述三级式无刷同步电机的调节特性，所述三级式无刷同步电机的调节特性包括：三级式无刷同步电机输出电压不变情况下的三相负载侧交流电流有效值与交流励磁机励磁电流大小的关系；

将三级式无刷同步电机的调节特性拟合为一阶函数关系I_ef1＝f(I_L)，其中I_ef1为利用负载电流有效值根据函数关系推算的当前工况下励磁电流值，I_L为三相负载侧交流电流有效值；

将所述三级式无刷同步电机的电压给定值U_ref减去电压反馈的数字量U_rms，得到电压误差U_err，将U_err输入到模糊PI控制器得到电流信号I_ef1^*。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，负载电流的前馈值为I_ef0为空载状态下三级式无刷同步电机输出额定电压时的交流励磁机励磁电流。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调节特性为：当前需要的交流励磁机励磁电流I_ef，与所述三级式无刷同步电机输出的三相负载侧交流电流有效值I_L的关系曲线。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述三级式无刷同步电机空载时处于电压电流双环控制中；

当所述三级式无刷同步电机的负载电流大于预设值时切入模糊PI多环调压控制。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，检测永磁发电机输出三相正弦电压信号，并通过过零点比较电路将所述三相正弦电压信号转换为与所述电压信号同频率的方波信号，再根据所述方波信号利用现场可编程门阵列获取所述方波信号的频率，根据所述方波信号的频率计算所述三级式无刷同步电机的转速信息。