[发明专利]基于改进鲸鱼优化算法的永磁同步电机自抗扰控制方法

说明书

本发明公开了一种基于改进鲸鱼优化算法的永磁同步电机自抗扰控制方法，包括S1建立永磁同步电机数学模型，并获取简化后永磁同步电机数学模型；S2建立自抗扰控制器的控制模型，进而确定需要进行整定的参数；S3建立改进型自抗扰控制器；S4建立基于改进型自抗扰控制器控制的永磁同步电机的数学模型；S5通过改进的鲸鱼优化算法对需要进行整定的参数进行优化。本发明将自抗扰控制器应用于PMSM调速系统中，提出一种改进的ADRC，提出采用基于折射操作的改进的鲸鱼优化算法整定其参数，提高了寻优过程的收敛速度与寻优精度，有效提高了算法的寻优性能并能够有效整定ADRC参数，并且有效提高PMSM调速系统的暂稳态性能。

技术领域

本发明涉及于永磁同步电机控制技术领域，尤其涉及一种基于改进鲸鱼优化算法的永磁同步电机自抗扰控制方法。

背景技术

永磁同步电机的数学模型具有高度非线性、强耦合以及线路参数摄动等特征，传统矢量控制采用PI控制器调节PMSM的性能，但PI控制器鲁棒性较差且往往无法满足PMSM在极低速工况下的性能要求。并且传统的自抗扰控制器(Traditional ADRC)非线性函数在分段点处不能求导，且待优化参数较多，在整定其参数时，收敛速度较慢且寻优精度不高。

发明内容

本发明提供一种基于改进鲸鱼优化算法的永磁同步电机自抗扰控制方法，以克服上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种基于改进鲸鱼优化算法的永磁同步电机自抗扰控制方法，包括如下步骤：

S1：建立永磁同步电机数学模型，并获取永磁同步电机的简化后的电气方程、简化后的电磁转矩方程和简化后的机械运动方程；

S2：建立自抗扰控制器的控制模型，进而确定需要进行整定的参数；

S3：建立改进型自抗扰控制器，以增强所述自抗扰控制器输出信号的鲁棒性；

S4：建立基于改进型自抗扰控制器控制的永磁同步电机的数学模型；

S5：通过改进的鲸鱼优化算法对需要进行整定的参数进行优化，以建立基于改进型自抗扰控制器的永磁同步电机调速控制系统。

有益效果：本发明的一种基于改进鲸鱼优化算法的永磁同步电机自抗扰控制方法，将自抗扰控制器应用于PMSM调速系统中，并针对传统ADRC非线性函数在分段点处不可求导的缺陷，提出一种改进的ADRC，并且提出采用基于折射操作的改进的鲸鱼优化算法整定其参数，以提高了寻优过程的收敛速度与寻优精度，有效提高了算法的寻优性能并能够有效整定ADRC参数，并且改进的ADRC能够有效提高PMSM调速系统的暂稳态性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的fal'在分段点处曲线；

图2为本发明的fal在分段点处曲线；

图3为本发明的基于改进自抗扰控制器的永磁同步电机调速系统图；

图4为本发明的折射原理示意图；

图5为本发明的二维空间折射解与当前解的位置关系示意图；

图6为本发明的空载模式下的转速波形；

图7为本发明的空载模式下的转矩波形；

图8为本发明的含负载模式下的转速波形；

图9为本发明的含负载模式下的转矩波形。

具体实施方式