[发明专利]一种改进模糊控制的永磁电机无速度测速系统

摘要

本发明公开了一种改进模糊控制的永磁电机无速度测速系统，包括PMSM模块、Clark变换模块、Park变换模块、电压电流转换模块、MRAS模块、第一比较器模块、模糊控制器模块、第二比较器模块、第一PI调节模块、第三比较器模块、第二PI调节模块、Park反变换模块、SVPWM模块和逆变器模块，用于电机的位置和速度检测，在实际运行过程中，模型参考自适应控制即是将电机的实际运行情况作为参考模型，将含有待估算转速、电流等参数的电机模型作为可调模型，把不含未知参数的方程作为参考模型，利用电机的实际测量电流和估算电流的差值来对可调模型进行调节，使估算值跟踪实际值，让两个模型的输出差值趋近为零，从而实现电机稳定运行的目的。

主权项

1.一种改进模糊控制的永磁电机无速度测速系统，其特征在于，包括PMSM模块、Clark变换模块、Park变换模块、电压电流转换模块、MRAS模块、第一比较器模块、模糊控制器模块、第二比较器模块、第一PI调节模块、第三比较器模块、第二PI调节模块、Park反变换模块、SVPWM模块和逆变器模块，其中：/n所述PMSM模块，用于检测输出三相电流i_a、i_b和i_c；/n所述Clark变换模块，用于将所述PMSM模块输出的三相电流i_a、i_b和i_c通过Clark变换后输出两相静止直角坐标系α-β下的两相定子电流i_α和i_β；/n所述Park变换模块，用于将所述Clark变换模块输出的两相定子电流i_α和i_β通过以转子位置的估计值为参考角的Park变换后输出两相同步旋转坐标系d-q下的两相电流i_d和i_q；/n所述电压电流转换模块，用于将q轴参考电压和d轴参考电压经电压电流转换后输出两相估算电流和/n所述MRAS模块，用于将所述Park变换模块中输出的两相电流i_d和i_q与所述电压电流转换模块中输出的两相估算电流和一并输入模型参考自适应系统进行估算处理，估算出转子转速的估计值和转子位置的估计值并将估算出转子转速的估计值乘以一常数得到估算的转子转速n；/n所述MRAS模块包括模型构建子模块、减法器子模块和调节子模块，其中：/n所述模型构建子模块，用于构建模型参考自适应系统的参考模型和可调模型；/n所述减法器子模块，用于由参考模型减去可调模型得到了自适应机构的输入量，获得定子电流矢量误差；/n所述调节子模块，用于通过自适应机构的反馈作用对可调模型中的转子转速的估计值进行调节，使得可调模型的估计值与参考模型的实际值i_s’的趋向一致，定子电流矢量误差趋近于零，同时转子转速的估计值逐渐逼近实际值，使系统稳定运行；/n所述第一比较器模块，用于将估算的转子转速n与实际的转子转速n*进行作差；/n所述模糊控制器模块，用于将所述第一比较器模块比较的差值通过PI调节后输出q轴参考电流/n所述模糊控制器模块包括输入子模块和增益微分处理子模块，其中：/n所述输入子模块，用于将实际的转子转速n*与估算的转子转速n进行作差运算得到的偏差e，及偏差e的变化率de/dt，一同作为模糊控制器的输入值；/n所述增益微分处理子模块，用于将偏差e经过KP增益后的数值与模糊控制器的输出值经过Ki增益后再经过微分处理后的数值一同构成模糊PI控制器，模糊PI控制器的输出值为q轴参考电流i_q^*；/n所述第二比较器模块，用于将所述模糊控制器模块输出的q轴参考电流与所述Park变换模块中输出的电流i_q进行作差运算；/n所述第一PI调节模块，用于将所述第二比较器模块比较的差值通过PI调节后输出q轴参考电压/n所述第三比较器模块，用于将d轴参考电流与所述Park变换模块中输出的电流i_d进行作差运算；/n所述第二PI调节模块，用于将所述第三比较器模块比较的差值通过PI调节后输出d轴参考电压/n所述Park反变换模块，用于将所述第一PI调节模块输出的q轴参考电压和所述第二PI调节模块输出的d轴参考电压通过以转子位置的估计值为参考角的Park反变换后输出两相静止直角坐标系α-β下的两相控制电压和/n所述SVPWM模块，用于将所述Park反变换模块输出的两相控制电压和进行空间矢量调制，输出PWM波形至所述逆变器模块，所述逆变器模块向永磁同步电机输入三相电压u_a、u_b和u_c，从而控制所述PMSM模块。/n