CN112666829B - 一种系统优化控制方法、装置、终端设备及可读存储介质 - Google Patents

一种系统优化控制方法、装置、终端设备及可读存储介质 Download PDF

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CN112666829B CN202011391043.9A CN202011391043A CN112666829B CN 112666829 B CN112666829 B CN 112666829B CN 202011391043 A CN202011391043 A CN 202011391043A CN 112666829 B CN112666829 B CN 112666829B
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Abstract

本申请适用于系统控制技术领域,提供了一种系统优化控制方法、装置、终端设备及可读存储介质,方法包括:观测获得非线性系统的系统参数,根据系统参数计算获得非线性系统的第一微分值;第一微分值为系统参数对被控量的微分值,根据微分值计算获得非线性系统的优化输出量。通过观测获得非线性系统中系统参数对被控量的微分值,根据微分值计算获得非线性系统的优化输出量,提高了非线性系统的优化控制精度。

Description

一种系统优化控制方法、装置、终端设备及可读存储介质
技术领域
本申请属于系统控制技术领域,尤其涉及一种系统优化控制方法、装置、终端设备及可读存储介质。
背景技术
一般情况下,系统优化控制方法通常是通过使系统输出量对被控量的偏导数为零,从而计算获得系统输出量的极值点,也即系统的优化工作点。
然而,针对非线性系统的相关优化控制方法的系统优化控制结果的误差较大,无法满足高精度需求。
发明内容
本申请实施例提供了一种系统优化控制方法、装置、终端设备及可读存储介质,可以解决针对非线性系统的相关优化控制方法的系统优化控制结果的误差较大、精度不高的问题。
第一方面,本申请实施例提供了一种系统优化控制方法,包括:
观测获得非线性系统的系统参数,根据所述系统参数计算获得所述非线性系统的第一微分值;其中,所述第一微分值为所述系统参数对被控量的微分值;
根据所述微分值计算获得所述非线性系统的优化输出量。
第二方面,本申请实施例提供了一种系统优化控制装置,包括:
第一计算模块,用于观测获得非线性系统的系统参数,根据所述系统参数计算获得所述非线性系统的第一微分值;其中,所述第一微分值为所述系统参数对被控量的微分值;
第二计算模块,用于根据所述微分值计算获得所述非线性系统的优化输出量。
第三方面,本申请实施例提供了一种终端设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面中任一项所述的系统优化控制方法。
第四方面,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面中任一项所述的系统优化控制方法。
第五方面,本申请实施例提供了一种计算机程序产品,当计算机程序产品在终端设备上运行时,使得终端设备执行上述第一方面中任一项所述的系统优化控制方法。
通过准确观测获得非线性系统中系统参数对被控量的微分值,根据微分值计算获得非线性系统的优化输出量,提高了非线性系统的优化控制精度。
可以理解的是,上述第二方面至第五方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述,在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的系统优化控制方法的流程示意图;
图2是本申请实施例提供的系统优化控制方法的步骤S101的流程示意图;
图3是本申请实施例提供的系统优化控制方法的步骤S1011的流程示意图;
图4是本申请实施例提供的系统优化控制装置的结构示意图;
图5是本申请实施例提供的第一计算模块的结构示意图;
图6是本申请实施例提供的第一计算单元的结构示意图;
图7是本申请实施例提供的终端设备的结构示意图。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本申请实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
应当理解,当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解,在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
另外,在本申请说明书和所附权利要求书的描述中,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此,在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例,而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”,除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”,除非是以其他方式另外特别强调。
本申请实施例提供的系统优化控制方法可以应用于永磁同步电机控制系统等终端设备上,本申请实施例对终端设备的具体类型不作任何限制。
图1示出了本申请提供的系统优化控制方法的示意性流程图,作为示例而非限定,该方法可以应用于上述永磁同步电机中。
S101、观测获得非线性系统的系统参数,根据所述系统参数计算获得所述非线性系统的第一微分值;其中,所述第一微分值为所述系统参数对被控量的微分值。
在具体应用中,通过观测获得非线性系统在多个不同被控量值下的系统参数,根据上述多个不同被控量值下的系统参数计算获得非线性系统的第一微分值。其中,第一微分值为系统参数对被控量的微分值。其中,被控量或输出量在不同系统下的设定不同。例如,永磁同步电机控制系统的被控量包括但不限于q轴电流、d轴电流、电流矢量幅值、电流超前角、磁量幅值或p轴电流,输出量包括电机输出转矩。
S102、根据所述微分值计算获得所述非线性系统的优化输出量。
在具体应用中,基于系统参数对被控量的微分值计算获得非线性系统的输出量的极值点,作为非线性系统的优化输出量,也即系统的优化工作点。
如图2所示,在一个实施例中,所述步骤S101,包括:
S1011、观测获得所述非线性系统的第一系统参数,根据所述第一系统参数计算获得第一被控量值和第二被控量值;
S1012、获取在所述被控量为第一被控量值时,对应的第二系统参数;
S1013、获取在所述被控量为第二被控量值时,对应的第三系统参数;
S1014、根据所述第二系统参数和所述第三系统参数,计算获得所述非线性系统的第一微分值。
在具体应用中,实时观测获得当前时刻下非线性系统的第一系统参数,根据观测的第一系统参数计算获得第一被控量值,并根据第一被控量值计算获得第二被控量值。观测获得在非线性系统的被控量为第一被控量值时,对应非线性系统的第二系统参数,然后观测获得非线性系统的被控量更新为第二被控量值时,对应非线性系统的第三系统参数;根据第一被控量值、第二被控量值、第二系统参数及第三系统参数,计算获得非线性系统的微分值。
以永磁同步电机的控制系统为例,其控制系统模型如下:
Figure BDA0002812805540000051
Figure BDA0002812805540000052
Figure BDA0002812805540000053
id=-Iasin(β),iq=Iacos(β)(4);
其中,υq表示永磁同步电机q轴电压,υd表示永磁同步电机d轴电压,Iq表示永磁同步电机q轴电流,Id表示永磁同步电机d轴电流,Ia表示电流矢量幅值,β表示电流超前角,Te表示电机输出转矩;Ld表示永磁同步电机d轴电感,Lq表示永磁同步电机q轴电感,ψm表示永磁体磁链(Ld、Lq和ψm即为永磁同步电机控制系统的系统参数)。
在本实施例中,设定被控量为电流超前角β,为了使得永磁同步电机可以利用最小的电流幅值产生最大的转矩(即获得优化输出转矩Te)以减少铜损从而提高电机的系统效率,需要对永磁同步电机控制系统进行‘最大转矩电流比控制’操作,即令永磁同步电机的输出转矩对电流超前角的微分值
Figure BDA0002812805540000054
等于零(使得永磁同步电机控制系统工作于输出量Te的极值点)。
根据永磁同步电机控制系统模型的公式(1)-(4),可以获得
Figure BDA0002812805540000055
的表达式为:
Figure BDA0002812805540000056
即:通过使公式(5)为零,可计算获得对应的优化电流超前角。
然而,一般情况下,上式中包含永磁同步电机的系统参数的微分值
Figure BDA0002812805540000057
Figure BDA0002812805540000061
难以观测。对此,本系统优化控制方法提出一种微分值的观测方法:
获取在被控量为不同被控量值的情况下对应的系统参数,对多个不同被控量值和与多个不同被控量值对应的系统参数进行观测,获得对应的微分值。
其中,以永磁同步电机的控制系统为例,微分值的观测方法具体如下:
控制永磁同步电机控制系统的被控量电流超前角β为第一被控量值β1,观测获得此时永磁同步电机的第二系统参数p1
控制永磁同步电机控制系统的被控量电流超前角β为第二被控量值β2,观测此时永磁同步电机的第三系统参数p2,则永磁同步电机的系统参数的微分值可近似表示为:
Figure BDA0002812805540000062
其中,β1=ξβ2,ξ为一个系数,第一被控量值β1和ξ可根据实际需求具体设定。
如图3所示,在一个实施例中,所述步骤S1011,包括:
S10111、观测获得所述第一系统参数;
S10112、基于所述第一系统参数估测输出量,计算获得在估测的输出量对所述被控量的微分值为零时,所述非线性系统的第三被控量值;
S10113、根据所述第三被控量值计算获得所述第一被控量值和所述第二被控量值。
在具体应用中,在观测系统参数对被控量的微分值时,需要控制系统的被控量更新为不同的被控量值,以获得对应的系统参数,从而计算获得微分值,因此需要确定多个不同的被控量值。
在具体应用中,通过观测获得当前时刻非线性系统的第一系统参数,将第一系统参数代入非线性系统数学模型中估测非线性系统的输出量,计算确定在估测获得的非线性系统的输出量对被控量的微分值为零的情况下(此时需忽略第一系统参数对被控量的微分值),非线性系统的被控量值并作为第三被控量值;设定一系数ε,根据第三被控量值计算获得第一被控量值,同时设定另一系数ξ,进而根据第一被控量值计算获得第二被控量值;其中,ε可根据实际需求具体设定。
在具体应用中,以永磁同步电机控制系统为例,设定被控量为电流超前角β。在忽略系统参数对电流超前角的微分值(即设定系统参数对电流超前角的微分值为零)时,通过设定电机输出转矩对电流超前角的偏导数
Figure BDA0002812805540000071
等于零,对公式(5)进行转换,可获得公式(7):
Figure BDA0002812805540000072
即通过观测获得当前时刻的第一系统参数,并根据公式(7)计算获得在忽略第一系统参数对电流超前角的第二微分值的情况下的第三被控量值βM,进而获得第一电流超前角值β11=βMε),进而获得第二电流超前角值β2。对应观测到的第二系统参数包括:在电流超前角为β1时的电机永磁体磁链ψm_1,电机d轴电感Ld_1,电机d轴电感Ld_2;及观测到的第三系统参数包括:在电流超前角为β2时的电机永磁体磁链Ψm_2,电机q轴电感Lq_1,以及电机q轴电感Lq_2
通过对第一电流超前角值、第二电流超前角值、第二系统参数及第三系统参数计算获得微分值,如下式:
Figure BDA0002812805540000073
Figure BDA0002812805540000074
Figure BDA0002812805540000075
在一个实施例中,为提高观测到的微分值的精度,可再设定一个系数δ,令β1=δβ3,以β3作为第三电流超前角值。观测获得在电流超前角为β3时的第四系统参数,进而通过对第一电流超前角值、第二电流超前角值、第三电流超前角值、第二系统参数、第三系统参数及第四系统参数计算获得微分值。
在一个实施例中,所述步骤S102,包括:
根据第一系统参数和所述微分值,计算获得所述非线性系统的优化被控量值;
根据所述优化被控量值计算获得所述非线性系统的优化输出量。
在具体应用中,通过对实时观测获得非线性系统的第一系统参数及观测获得的微分值进行计算,获得非线性系统的优化被控量值,进而根据优化被控量值计算获得非线性系统的优化输出量。
在具体应用中,以永磁同步电机的控制系统为例,设定被控量为电流超前角β,输出量为优化电机输出转矩Te
通过对公式(5)进行转换,可以获得公式(11):
Figure BDA0002812805540000081
将实时观测获得的永磁同步电机的系统参数d轴电感Ld、q轴电感Lq,永磁体磁链ψm及观测到的微分值
Figure BDA0002812805540000082
带入公式(11),计算获得优化电流超前角βMTPA,进而计算获得与优化电流超前角βMTPA对应的优化输出转矩Te
通过准确观测获得非线性系统中系统参数对被控量的微分值,根据微分值计算获得非线性系统的优化输出量,提高了非线性系统的优化控制精度。
应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
对应于上文实施例所述的系统优化控制方法,图4示出了本申请实施例提供的系统优化控制装置的结构框图,为了便于说明,仅示出了与本申请实施例相关的部分。
参照图4,该系统优化控制装置100包括:
第一计算模块101,用于观测获得非线性系统的系统参数,根据所述系统参数计算获得所述非线性系统的第一微分值;其中,所述第一微分值为所述系统参数对被控量的微分值;
第二计算模块102,用于根据所述微分值计算获得所述非线性系统的优化输出量。
如图5所示,在一个实施例中,所述第一计算模块101,包括:
第一计算单元1011,用于观测获得所述非线性系统的第一系统参数,根据所述第一系统参数计算获得第一被控量值和第二被控量值;
第一获取单元1012,用于获取在所述被控量为第一被控量值时,对应的第二系统参数;
第二获取单元1013,用于获取在所述被控量为第二被控量值时,对应的第三系统参数;
第二计算单元1014,用于根据所述第二系统参数和所述第三系统参数,计算获得所述非线性系统的第一微分值。
如图6所示,在一个实施例中,所述第一计算单元1011,包括:
观测子单元10111,用于观测获得所述第一系统参数;
第一计算子单元10112,用于基于所述第一系统参数估测输出量,计算获得在估测的输出量对所述被控量的微分值为零时,所述非线性系统的第三被控量值;
第二计算子单元10113,用于根据所述第三被控量值计算获得所述第一被控量值和所述第二被控量值。
在一个实施例中,所述第二计算模块102,包括:
第三获取单元,用于根据第一系统参数和所述微分值,计算获得所述非线性系统的优化被控量值;
第三计算单元,用于根据所述优化被控量值计算获得所述非线性系统的优化输出量。
通过准确观测获得非线性系统中系统参数对被控量的微分值,根据微分值计算获得非线性系统的优化输出量,提高了非线性系统的优化控制精度。
需要说明的是,上述装置/单元之间的信息交互、执行过程等内容,由于与本申请方法实施例基于同一构思,其具体功能及带来的技术效果,具体可参见方法实施例部分,此处不再赘述。
图7为本申请一实施例提供的终端设备的结构示意图。如图7所示,该实施例的终端设备7包括:至少一个处理器70(图7中仅示出一个)处理器、存储器71以及存储在所述存储器71中并可在所述至少一个处理器70上运行的计算机程序72,所述处理器70执行所述计算机程序72时实现上述任意各个系统优化控制方法实施例中的步骤。
所述终端设备7可以是包括永磁同步电机控制系统的设备和包括其他非线性控制系统的设备。该终端设备可包括,但不仅限于,处理器70、存储器71。本领域技术人员可以理解,图7仅仅是终端设备7的举例,并不构成对终端设备7的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如还可以包括输入输出设备、网络接入设备等。
所称处理器70可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),该处理器70还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器71在一些实施例中可以是所述终端设备7的内部存储单元,例如终端设备7的硬盘或内存。所述存储器71在另一些实施例中也可以是所述终端设备7的外部存储设备,例如所述终端设备7上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字卡(Secure Digital,SD),闪存卡(Flash Card)等。所述存储器71还可以既包括所述终端设备7的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器71用于存储操作系统、应用程序、引导装载程序(BootLoader)、数据以及其他程序等,例如所述计算机程序的程序代码等。所述存储器71还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。
本申请实施例提供了一种计算机程序产品,当计算机程序产品在移动终端上运行时,使得移动终端执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程,可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。其中,所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质至少可以包括:能够将计算机程序代码携带到拍照装置/终端设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不可以是电载波信号和电信信号。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置/网络设备和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置/网络设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种系统优化控制方法,其特征在于,包括:
观测获得非线性系统的系统参数,根据所述系统参数计算获得所述非线性系统的第一微分值;其中,所述第一微分值为所述系统参数对被控量的微分值;所述非线性系统包括永磁同步电机的控制系统;
根据所述微分值计算获得所述非线性系统的优化输出量;
永磁同步电机的控制系统模型:
Figure FDA0003605437680000011
Figure FDA0003605437680000012
Figure FDA0003605437680000013
id=-Iasin(β),iq=Iacos(β);
其中,υq表示永磁同步电机q轴电压,υd表示永磁同步电机d轴电压,Iq表示永磁同步电机q轴电流,Id表示永磁同步电机d轴电流,Ia表示电流矢量幅值,β表示电流超前角,为被控量,Te表示电机输出转矩;Ld表示永磁同步电机d轴电感,Lq表示永磁同步电机q轴电感,ψm表示永磁体磁链,Ld、Lq和ψm为永磁同步电机控制系统的系统参数;
令永磁同步电机的输出转矩对电流超前角的微分值
Figure FDA0003605437680000014
等于零,得到永磁同步电机控制系统的优化输出量Te
Figure FDA0003605437680000015
2.如权利要求1所述的系统优化控制方法,其特征在于,所述观测获得非线性系统的系统参数,根据所述系统参数计算获得所述非线性系统的第一微分值,包括:
观测获得所述非线性系统的第一系统参数,根据所述第一系统参数计算获得第一被控量值和第二被控量值;
获取在所述被控量β为第一被控量值β1时,对应的第二系统参数p1
获取在所述被控量β为第二被控量值β2时,对应的第三系统参数p2
根据所述第二系统参数和所述第三系统参数,计算获得所述非线性系统的第一微分值:
Figure FDA0003605437680000021
其中,β1=ξβ2,ξ表示控制系统系数。
3.如权利要求2所述的系统优化控制方法,其特征在于,所述观测获得所述非线性系统的第一系统参数,根据所述第一系统参数计算获得第一被控量值和第二被控量值,包括:
观测获得所述第一系统参数;
基于所述第一系统参数估测输出量,计算获得在估测的输出量对所述被控量的微分值
Figure FDA0003605437680000022
为零时,所述非线性系统的第三被控量值
Figure FDA0003605437680000023
根据所述第三被控量值βM计算获得所述第一被控量值β1和所述第二被控量值β2
β1=βMε;
对应的第二系统参数p1包括与第一被控量值β1对应的电机永磁体磁链ψm_1、电机d轴电感Ld_1及电机q轴电感Lq_1;第三系统参数p2包括与第二被控量β2值对应的电机永磁体磁链Ψm_2、电机d轴电感Ld_2及电机q轴电感Lq_2
对应的,根据所述第二系统参数和所述第三系统参数,计算获得所述非线性系统的第一微分值:
Figure FDA0003605437680000031
Figure FDA0003605437680000032
Figure FDA0003605437680000033
4.如权利要求1至3任一项所述的系统优化控制方法,其特征在于,所述根据所述微分值计算获得所述非线性系统的优化输出量,包括:
根据第一系统参数和所述微分值,计算获得所述非线性系统的优化被控量值;其中,所述优化被控量值为优化电流超前角βMTPA
Figure FDA0003605437680000034
根据所述优化被控量值计算获得所述非线性系统的优化输出量。
5.一种系统优化控制装置,其特征在于,包括:
第一计算模块,用于观测获得非线性系统的系统参数,根据所述系统参数计算获得所述非线性系统的第一微分值;其中,所述第一微分值为所述系统参数对被控量的微分值;所述非线性系统包括永磁同步电机的控制系统;
第二计算模块,用于根据所述微分值计算获得所述非线性系统的优化输出量;
永磁同步电机的控制系统模型:
Figure FDA0003605437680000035
Figure FDA0003605437680000036
Figure FDA0003605437680000037
id=-Iasin(β),iq=Iacos(β);
其中,υq表示永磁同步电机q轴电压,υd表示永磁同步电机d轴电压,Iq表示永磁同步电机q轴电流,Id表示永磁同步电机d轴电流,Ia表示电流矢量幅值,β表示电流超前角,为被控量,Te表示电机输出转矩;Ld表示永磁同步电机d轴电感,Lq表示永磁同步电机q轴电感,ψm表示永磁体磁链,Ld、Lq和ψm为永磁同步电机控制系统的系统参数;
令永磁同步电机的输出转矩对电流超前角的微分值
Figure FDA0003605437680000041
等于零,得到永磁同步电机控制系统的优化输出量Te
Figure FDA0003605437680000042
6.如权利要求5所述的系统优化控制装置,其特征在于,所述第一计算模块,包括:
第一计算单元,用于观测获得所述非线性系统的第一系统参数,根据所述第一系统参数计算获得第一被控量值和第二被控量值;
第一获取单元,用于获取在所述被控量β为第一被控量值β1时,对应的第二系统参数p1
第二获取单元,用于获取在所述被控量β为第二被控量值β2时,对应的第三系统参数p2
第二计算单元,用于根据所述第二系统参数和所述第三系统参数,计算获得所述非线性系统的第一微分值:
Figure FDA0003605437680000043
其中,β1=ξβ2,ξ表示控制系统系数。
7.如权利要求6所述的系统优化控制装置,其特征在于,所述第一计算单元,包括:
观测子单元,用于观测获得所述第一系统参数;
第一计算子单元,用于基于所述第一系统参数估测输出量,计算获得在估测的输出量对所述被控量的微分值
Figure FDA0003605437680000051
为零时,所述非线性系统的第三被控量值
Figure FDA0003605437680000052
第二计算子单元,用于根据所述第三被控量值βM计算获得所述第一被控量值β1和所述第二被控量值β2
β1=βMε;
对应的第二系统参数p1包括与第一被控量值β1对应的电机永磁体磁链ψm_1、电机d轴电感Ld_1及电机q轴电感Lq_1;第三系统参数p2包括与第二被控量β2值对应的电机永磁体磁链Ψm_2、电机d轴电感Ld_2及电机q轴电感Lq_2
对应的,根据所述第二系统参数和所述第三系统参数,计算获得所述非线性系统的第一微分值:
Figure FDA0003605437680000053
Figure FDA0003605437680000054
Figure FDA0003605437680000055
8.如权利要求5所述的系统优化控制装置,其特征在于,所述第二计算模块,包括:
第三获取单元,用于根据第一系统参数和所述微分值,计算获得所述非线性系统的优化被控量值;其中,所述优化被控量值为优化电流超前角βMTPA
Figure FDA0003605437680000061
第三计算单元,用于根据所述优化被控量值计算获得所述非线性系统的优化输出量。
9.一种终端设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述的方法。
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Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102403937A (zh) * 2011-11-20 2012-04-04 中国科学院光电技术研究所 永磁同步电机中齿槽力矩的测量及抑制系统与实现方法
CN104242744A (zh) * 2014-09-19 2014-12-24 西北工业大学 一种基于优化灰色预测补偿的永磁同步电机转速控制方法
CN108988359A (zh) * 2018-08-01 2018-12-11 深圳供电局有限公司 非线性自动发电控制方法、装置、设备及介质
CN109995289A (zh) * 2019-05-13 2019-07-09 电子科技大学 基于模型参考自适应的永磁同步电机自抗扰控制优化方法
CN110112974A (zh) * 2019-05-13 2019-08-09 中国科学院深圳先进技术研究院 电机控制方法、控制器、存储介质及电机驱动系统
CN110429881A (zh) * 2019-07-26 2019-11-08 江苏大学 一种永磁同步电机的自抗扰控制方法
CN110569767A (zh) * 2019-08-28 2019-12-13 苏州汇川技术有限公司 运动参数识别方法、系统、设备及计算机可读存储介质
CN111106780A (zh) * 2019-12-04 2020-05-05 中国科学院深圳先进技术研究院 一种电机控制方法、装置、终端设备及存储介质
CN111208728A (zh) * 2020-01-08 2020-05-29 广东工业大学 一种线性自抗扰控制方法、装置设备及存储介质
CN111628687A (zh) * 2020-05-28 2020-09-04 武汉理工大学 一种基于熵权法的永磁同步电机多目标参数优化方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102403937A (zh) * 2011-11-20 2012-04-04 中国科学院光电技术研究所 永磁同步电机中齿槽力矩的测量及抑制系统与实现方法
CN104242744A (zh) * 2014-09-19 2014-12-24 西北工业大学 一种基于优化灰色预测补偿的永磁同步电机转速控制方法
CN108988359A (zh) * 2018-08-01 2018-12-11 深圳供电局有限公司 非线性自动发电控制方法、装置、设备及介质
CN109995289A (zh) * 2019-05-13 2019-07-09 电子科技大学 基于模型参考自适应的永磁同步电机自抗扰控制优化方法
CN110112974A (zh) * 2019-05-13 2019-08-09 中国科学院深圳先进技术研究院 电机控制方法、控制器、存储介质及电机驱动系统
CN110429881A (zh) * 2019-07-26 2019-11-08 江苏大学 一种永磁同步电机的自抗扰控制方法
CN110569767A (zh) * 2019-08-28 2019-12-13 苏州汇川技术有限公司 运动参数识别方法、系统、设备及计算机可读存储介质
CN111106780A (zh) * 2019-12-04 2020-05-05 中国科学院深圳先进技术研究院 一种电机控制方法、装置、终端设备及存储介质
CN111208728A (zh) * 2020-01-08 2020-05-29 广东工业大学 一种线性自抗扰控制方法、装置设备及存储介质
CN111628687A (zh) * 2020-05-28 2020-09-04 武汉理工大学 一种基于熵权法的永磁同步电机多目标参数优化方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Tianfu Sun等.On Accuracy of Virtual Signal Injection based MTPA Operation of Interior Permanent Magnet Synchronous Machine Drives.《IEEE TRANSACTIONS ON POWER ELECTRONICS》.2017,第32卷(第9期),第7405-7408页. *
徐媚媚等.永磁辅助同步磁阻电机设计及其关键技术发展综述.《中国电机工程学报》.2019,第39卷(第23期),第7033-7043页. *
颜学龙等.基于模型预测控制的永磁同步电机电流控制技术综述.《电机与控制应用》.2019,第46卷(第9期),第1-11页. *

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