[发明专利]永磁同步电动机的控制方法及控制装置

摘要

本发明提供了一种永磁同步电动机的控制方法，包括建立T‑S模糊模型，以及建立反馈控制规则。建立T‑S模糊模型包括：建立永磁同步电动机的原始状态方程；获取数据对样本集；利用聚类算法对数据对样本进行聚类，以将其划分为n个子类，获得聚类数n、每一个子类的聚类中心、以及数据对样本集的隶属度矩阵；和确定永磁同步电动机的T‑S模糊模型。建立反馈控制规则包括：根据每一条模糊规则，建立对应的反馈控制规则；获得对永磁同步电动机进行控制的全局反馈控制规则；和判断基于对永磁同步电动机进行控制的全局反馈控制规则的控制系统的稳定性。本发明还提供了一种对应于该控制方法的控制装置。

主权项

一种永磁同步电动机的控制方法，其特征在于，所述方法包括：模型建立步骤，在所述模型建立步骤中，建立所述永磁同步电动机的T‑S模糊模型，所述模型建立步骤包括原始状态方程建立步骤，在所述原始状态方程建立步骤中，建立所述永磁同步电动机的原始状态方程其中，x＝(x1 … xk)T为所述电动机的状态变量，dxdt=x1′...xk′T]]>为状态变量x的一阶导数，u＝(u1 … ul)T为所述电动机的输入，A、B为系数矩阵，C为常量矩阵；数据对样本集获取步骤，在所述数据对样本集获取步骤中，基于所述原始状态方程，获取数据对样本集Z＝{Z1,Z2,……,Zp}，其中，第m(1≤m≤p)个数据对样本表示为聚类处理步骤，在所述聚类处理步骤中，利用聚类算法对所述数据对样本集Z中的数据对样本进行聚类，以将其划分为n个子类，获得聚类数n、所述n个子类中每一个子类的聚类中心以及所述数据对样本集Z的隶属度矩阵μ；和T‑S模糊模型确定步骤，在所述T‑S模糊模型确定步骤中，根据所述聚类处理步骤和所述数据对样本集获取步骤的结果，确定所述永磁同步电动机的所述T‑S模糊模型，所确定的所述T‑S模糊模型包括n条模糊规则，所述n条模糊规则为Rpi:ifx1∈ξ1iand...andxk∈ξkiandu1∈ξk+1iand...andul∈ξk+li]]>thendxdt=Aix+Biu(i=1,2,...,n)]]>其中，表示第i条模糊规则，Ai、Bi表示第i条模糊规则成立时的系数矩阵，所确定的所述T‑S模糊模型进一步包括对所述n条模糊规则加权平均进行清晰化后的结果dxdt=Σi=1nh(χ)i(Aix+Biu)]]>其中，χ=x1...xku1...ulTh(χ)i=g(χ)iΣi=1ng(χ)ig(χ)i=Πj=1k+lwji(χj)]]>其中，表示χj对第i条模糊规则的隶属度，表示第i条模糊规则的隶属度；以及反馈控制规则建立步骤，在所述反馈控制规则建立步骤中，基于在所述模型建立步骤中所建立的所述T‑S模糊模型，建立对所述永磁同步电动机进行控制的反馈控制规则,包括局部反馈控制规则建立步骤，在所述局部反馈控制规则建立步骤中，根据所述T‑S模糊模型中的所述n条模糊规则中的每一条模糊规则，建立对应的反馈控制规则，表示为Rpi:ifx1∈ξ1iand...andxk∈ξkiandu1∈ξk+1iand...andul∈ξk+li]]>then u＝v‑Kix (i＝1,2,...,n)其中，Ki表示与第i条模糊规则对应的反馈矩阵，v表示输入给定，其对于所有的模糊规则是相同的；全局反馈控制规则建立步骤，在所述全局反馈控制规则建立步骤中，基于所述局部反馈控制规则建立步骤的结果，获得对所述永磁同步电动机进行控制的反馈控制规则，表示为u=v-Σi=1nh(χ)iKix;]]>和稳定性判定步骤，在所述稳定性判定步骤中，判断基于所述反馈控制规则的永磁同步电动机的控制系统的稳定性，如果寻找到一个正常数ζ和一个正定矩阵P满足不等式FiiTP+PFii+ζP<0(Fij+Fji2)TP+P(Fij+Fji2)+ζP<0(i<j),]]>则判定所述控制系统稳定，其中，Fij＝Ai‑BiKj i,j∈{1,2,...,n}，而当尝试预定的次数后未寻找到满足所述不等式的正常数ζ和正定矩阵P，则返回所述局部反馈控制规则建立步骤。