[发明专利]一种内燃机车异步电机内模控制方法

摘要

一种内燃机车异步电机内模控制方法，其特征在于，通过给被控对象并联一个与被控对象尽量一致的标称模型，利用被控对象的电流输出值与标称模型的电流输出值作差，差值反馈到内模控制器的输入端，与期望电流值作差后输入到内模控制器来抑制参数的变化、模型失配与外部干扰信号。由于内模控制器中滤波时间常数β不能渐变，利用变阻尼算法通过控制调节系数kp对滤波时间常数β进行调节，保证了系统的快速性和稳定性。本发明系统结构简单、稳定性高；控制方法参数调节方便，不需要大量的计算就能完成。有效改善内燃机车异步电机的动态性能，可应用于工程实践当中。

主权项

一种内燃机车异步电机的内模控制方法，其特征是：通过给被控对象并联一个与被控对象尽量一致的标称模型，利用被控对象的电流输出值与标称模型的电流输出值作差，差值反馈到内模控制器的输入端，与期望电流值作差后输入到内模控制器来抑制参数的变化、模型失配与外部干扰信号；由于内模控制器中滤波时间常数β不能渐变，利用变阻尼算法通过控制调节系数kp对滤波时间常数β进行调节，所述方法包括如下环节：1)给出重构的标称模型Gn(s)，即异步电机电流环的模型为：其中σ为漏磁系数，ωs为磁场同步旋转角速度，Ls为定子电感，Rs为定子电阻；异步电机内模控制器电流输出表达式为：其中，e(s)为被控对象的电流输出值与标称模型电流输出值之差，即s为频域拉普拉斯算子，G(s)为被控对象模型，即异步电机，R(s)为期望电流值，d(s)为外部扰动，C(s)为内模控制器C(s)＝f(s)·[Gn(s)]‑1，β是滤波时间常数；kp是由变阻尼算法得到的一个调节系数，可以通过控制kp来实现对R(s)和e(s)的调节；2)上述1)中提到的由变阻尼算法得到的kp由下面方程确定：式中，是启动开始时希望加入的较大阻尼参数值，k2是调节斜率值，kp为阻尼参数输出值，v(t)为输入值，也就是内模控制中所设计的滤波时间常数β，δ为比较阈值，x1和x2为两个状态变量；其中x1是跟踪v(t)，而x2是作为v(t)的“近似微分”，a为阻尼表达式的跟踪控制斜率，当a增大时，x1跟踪v(t)越快，反之，x1跟踪v(t)越慢。