CN113765454B - 直驱式永磁同步发电机自抗扰控制方法、系统和设备 - Google Patents

直驱式永磁同步发电机自抗扰控制方法、系统和设备 Download PDF

Info

Publication number
CN113765454B
CN113765454B CN202110875109.XA CN202110875109A CN113765454B CN 113765454 B CN113765454 B CN 113765454B CN 202110875109 A CN202110875109 A CN 202110875109A CN 113765454 B CN113765454 B CN 113765454B
Authority
CN
China
Prior art keywords
motor
current
order
equation
stator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110875109.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN113765454A (zh
Inventor
祝可可
阮琳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute of Electrical Engineering of CAS
Original Assignee
Institute of Electrical Engineering of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institute of Electrical Engineering of CAS filed Critical Institute of Electrical Engineering of CAS
Priority to CN202110875109.XA priority Critical patent/CN113765454B/zh
Publication of CN113765454A publication Critical patent/CN113765454A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113765454B publication Critical patent/CN113765454B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
    • H02P21/22—Current control, e.g. using a current control loop
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
    • H02P21/0003—Control strategies in general, e.g. linear type, e.g. P, PI, PID, using robust control
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
    • H02P21/13—Observer control, e.g. using Luenberger observers or Kalman filters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
    • H02P21/14—Estimation or adaptation of machine parameters, e.g. flux, current or voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
    • H02P21/24—Vector control not involving the use of rotor position or rotor speed sensors
    • H02P21/28—Stator flux based control
    • H02P21/30—Direct torque control [DTC] or field acceleration method [FAM]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/14—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field
    • H02P9/26—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices
    • H02P9/30—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P2103/00—Controlling arrangements characterised by the type of generator
    • H02P2103/20—Controlling arrangements characterised by the type of generator of the synchronous type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

本发明属于控制技术领域，具体涉及了一种直驱式永磁同步发电机自抗扰控制方法、系统和设备，旨在解决现有的控制技术未考虑逆变器对控制性能的影响，抗扰动能力不足，稳定性较低的问题。本发明包括：构建经典的PMSG控制系统，进而构建电机一阶电流状态方程，加入逆变器的传递函数构建电机二阶电流状态方程，并通过估计近似误差并在系统中补偿的方式设计线性跟踪微分器LTD、二阶线性扩张状态观测器SLESO和线性状态误差反馈控制律LSEF，组合成SLADRC对电流环进行控制进而对永磁同步发电机进行控制。本发明有效提升了系统的抗扰动能力，对总扰动进行估算与补偿，从而消除总扰动带来的不利影响。

Description

直驱式永磁同步发电机自抗扰控制方法、系统和设备
技术领域
本发明属于控制技术领域，具体涉及了一种直驱式永磁同步发电机自抗扰控制方法、系统和设备。
背景技术
传统不可再生化石能源不断消耗，其储存量已经可以预见，另外化石能源的使用带来的环境污染问题日益严重，这促进了新能源的开发与使用，其中风能是一种可再生的清洁能源，且可开采量巨大，是补充与代替传统能源的有效方式。直驱式永磁同步发电机组采用全功率变流器驱动永磁同步发电机(PMSG)，发电机采用永磁体励磁，不需要结构复杂、故障率高的齿轮箱，具有高效率、高功率密度以及高可靠性等优点，是目前风电机组的主流机型之一。
直驱式永磁同步发电机组控制系统一般采用矢量控制策略，其控制结构较简单、易于实现，永磁同步发电机是一个多变量、非线性、强耦合的系统，内外部均具有较多的扰动，矢量控制对系统复杂、工况多变的控制对象抗扰性能较差，针对这些问题，自抗扰控制(ADRC)一种有效的解决手段。ADRC是韩京清研究员于1999年正式系统地提出来的，经过多年的发展，已经被广泛的应用于电机控制领域，但是传统的ADRC结构复杂，计算量大，且需要整定的参数过多，因此高志强博士团队提出一种线性自抗扰控制策略(LADRC)，简化了ADRC的设计过程。诸多研究将ADRC应用到PMSG控制系统中时，仅采用简单的同步旋转坐标系电机模型设计电流环一阶ADRC控制器，未考虑逆变器对控制性能的影响。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，即现有的控制技术未考虑逆变器对控制性能的影响，抗扰动能力不足，稳定性较低的问题，本发明提供了一种直驱式永磁同步发电机自抗扰控制方法，所述方法包括：
步骤S100，构建由转速环和电流环双闭环控制的PMSG控制系统；
步骤S200，根据电机数学模型，构建电机一阶电流状态方程；
步骤S300，基于所述电机一阶电流状态方程，加入逆变器的传递函数，构建电机二阶电流状态方程；
步骤S400，基于所述电机二阶电流状态方程，设计线性跟踪微分器LTD，通过估计近似误差并在系统中补偿的方式设计二阶线性扩张状态观测器SLESO和线性状态误差反馈控制律LSEF，并为二阶线性扩张状态观测器SLESO和线性状态误差反馈控制律LSEF配置参数；
步骤S500，将所述线性跟踪微分器LTD、二阶线性扩张状态观测器SLESO和线性状态误差反馈控制律LSEF组合为二阶线性自抗扰控制器SLADRC，通过所述二阶线性自抗扰控制器SLADRC控制所述PMSG控制系统的电流环，通过传统的PI控制器控制所述PMSG控制系统的转速环，进而对永磁同步发电机进行控制。
在一些优选的实施方式中，所述电机一阶电流状态方程，其构建方法为：
电机数学模型中同步旋转坐标系下的电压、磁链和运动的方程表示为：
其中，ud表示d轴的定子电压，id表示d轴的定子电流，ψd表示d轴的定子磁链，Ld表示d轴的定子电感分量；uq表示q轴的定子电压，iq表示q轴的定子电流，ψq表示q轴的定子磁链，Lq表示q轴的定子电感分量；R表示定子绕组电阻，ωe表示发电机的电角速度，p表示微分算子，ψf表示转子永磁体的磁链，J表示电机的转动惯量，ωm表示电机的机械角速度，且ωe＝npωm，np表示电机的极对数，Te表示电机的电磁转矩，TL表示电机的负载转矩，B表示阻尼系数；
基于所述同步旋转坐标系下的电压、磁链和运动的方程，获得电机一阶电流状态方程为：
u＝Ri+Li+Δu
其中，i＝[id，iq]T表示DPMSG本体的定子电流，u＝[ud，uq]T表示DPMSG本体由定子电流得到的定子电压分量，Δu＝[Δud，Δuq]T表示DPMSG的交叉耦合项，Δud＝-ωeLeiq表示d轴反电动势，Δuq＝ωe(Ldid+ψf)表示q轴反电动势，表示DPMSG本体的定子申流的一阶导数。
在一些优选的实施方式中，所述步骤S300，具体为：
设逆变器的传递函数为：
其中，uinv表示电流环输出到逆变器的值，s表示复频率，Ginv表示逆变器的传递函数，Tinv表示逆变器控制周期；
将所述逆变器的传递函数结合所述电机一阶电流状态方程，获得电机二阶电流状态方程：
其中，表示DPMSG本体的定子电流的二阶导数，表示DPMSG的交叉耦合项的一阶导数。
在一些优选的实施方式中，所述线性跟踪微分器LTD为：
其中，i*表示给定电流，v1表示给定电流的跟踪输出值，e1表示LTD转速输入输出误差，r表示速度因子，表示给定电流的跟踪输出值的一阶导数，v2表示电流的近似微分，表示电流的近似微分的一阶导数。
在一些优选的实施方式中，所述二阶线性扩张状态观测器SLESO，其构建方法为：
基于所述电机二阶电流状态方程，选取状态变量x1＝i，和x3＝f，那么包含了总扰动厂的扩张状态为其中，总扰动f包括外部扰动、内部不确定性造成的扰动和已确定的扰动项则扩张电流状态方程为：
其中，b表示电压比例系数，表示状态变量x1的一阶导数，表示状态变量x2的一阶导数，表示状态变量x3的一阶导数，表示总扰动f的一阶导数，y表示SLESO的输出；
基于所述扩张电流状态方程，通过前向欧拉离散化方法设计出离散的二阶线性扩张状态观测器SLESO为：
其中，zm(k)和y(k)表示观测器SLESO的观测量，m∈1，2，3为观测器对应的状态变量的序号，h表示积分步长，β1、β2和β3表示输出误差校正增益，k表示当前时刻状态，e2表示输入和输出电流值的误差。
在一些优选的实施方式中，为二阶线性扩张状态观测器SLESO进行收敛性分析进而配置参数，具体为：
步骤B100，基于所述离散的二阶线性扩张状态观测器SLESO，重写出连续SLESO方程矩阵为：
其中，z＝[z1，z2，z3]T，表示观测器SLESO观测量z的一阶导数，B＝[0，b，0]T，E＝[0，0，1]T，C＝[1，0，0]，L＝[β1，β2，β3]T，表示输出观测电流值；
步骤B200，基于所述连续SLESO方程矩阵，通过扩张状态变量估算近似的总扰动项并在控制系统中补偿，获取简化的连续SLESO方程矩阵：
其中，uc＝[u y]T为简化的连续SLESO方程矩阵的组合输入，yc表示简化的连续SLESO方程矩阵的输出；
步骤B300，基于所述略去传递函数的连续SLESO方程矩阵，获得SLESO的传递函数G(s)为：
步骤B400，基于所述传递函数获得观测器的特征方程为：
λ1(s)＝|sI-(A-LC)|＝s3+β1s2+β2s+β3
步骤B500，所述观测器的特征方程的特征根位于s的左半面时，表示SLADRC控制系统稳定，以控制系统稳定为条件对SLESO输出误差校正增益的参数进行配置；具体为将特征方程的特征根设置在同一位置s＝-ωc，其中ωc表示观测器带宽，则输出误差校正增益为[β1，β2，β3]＝[3ωc，3ωc 2，ωc 3]。
在一些优选的实施方式中，所述线性状态误差反馈控制律LSEF，其构建方法为：
步骤G100，基于经典的PID组合控制略去消除静差的积分环节，获得简化的PD组合控制器：
其中，kp为比例环节的放大系数，kd为微分环节的放大系数，表示速度因子的一阶导数，u0表示给定电流值和估计值之差经过LSEF控制器后得到的输出电压值；
步骤C200，将扰动估计值在简化的PD组合控制器的输入进行补偿，则输出定子电压：
步骤C300，为所述简化的PD组合控制配置参数，控制系统的二阶状态方程为：
其中，表示输出电流的二阶导数；
步骤C400，通过SLESO对控制系统变量实时跟踪，即z1→y，z3→f，并将所述定子电压输入控制系统的二阶状态方程，忽略z3对f的估计误差获得补偿后的控制系统的二阶状态方程：
控制系统简化为一个双积分串联结构：
步骤C500，将所述定子电压输入代入所述双积分串联结构，通过如步骤B100-步骤B400的方法获得线性状态误差反馈控制律的特征方程：
λ2(s)＝|s2+kds+kp|
所述线性状态误差反馈控制律的特征方程的根位于s的左边面时，表示线性状态误差反馈控制律稳定，以先行状态误差反馈控制律稳定为条件对LSEF的放大系数kp和kd的参数进行配置，将极点配置在s＝-ω0上，其中ω0表示系统带宽，有kp＝ω0 2，kd＝2ω0。
本专利在传统一阶ADRC的基础上，考虑逆变器的影响之后，对控制对象重新进行建模，得到二阶电流状态方程，以此来构建新的二阶线性自抗扰控制器(SLADRC)，有效提升了系统的抗扰动能力，此外对所设计的新型控制器进行收敛性分析并给出了控制参数配置方法。该方法可在直驱式永磁同步发电机组各工况下稳定运行，并对总扰动进行估算与补偿，易于工程实现。
本发明的另一方面，提出了一种直驱式永磁同步发电机自抗扰控制系统，所述系统包括：PMSG控制系统构建模块、电机一阶电流状态方程构建模块、电机二阶电流状态方程构建模块、控制器SLADRC设计模块和控制模块；
所述PMSG控制系统构建模块，配置为构建由转速环和电流环双闭环控制的PMSG控制系统；
所述电机一阶电流状态方程构建模块，配置为基于所述PMSG控制系统，构建电流环一阶LADRC的状态方程；
所述电机二阶电流状态方程构建模块，配置为基于所述电流环一阶LADRC的状态方程，加入逆变器的传递函数，构建电机二阶电流状态方程；
所述控制器SLADRC设计模块，配置为基于所述二阶电机电流状态方程，设计线性跟踪微分器LTD，通过估计近似误差并在系统中补偿的方式设计二阶线性扩张状态观测器SLESO和线性状态误差反馈控制律LSEF，并为二阶线性扩张状态观测器SLESO和线性状态误差反馈控制律LSEF配置参数；
所述控制模块，配置为将所述线性跟踪微分器LTD、二阶线性扩张状态观测器SLESO和线性状态误差反馈控制律LSEF组合为二阶线性自抗扰控制器SLADRC，通过所述二阶线性自抗扰控制器SLADRC控制所述PMSG控制系统的电流环，通过传统的PI控制器控制所述PMSG控制系统的转速环，进而对永磁同步发电机进行控制。
本发明的第三方面，提出了一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令，所述指令用于被所述处理器执行以实现上述的直驱式永磁同步发电机自抗扰控制方法。
本发明的第四方面，提出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指令，所述计算机指令用于被所述计算机执行以实现上述的直驱式永磁同步发电机自抗扰控制方法。
本发明的有益效果：
(1)本发明直驱式永磁同步发电机自抗扰控制方法，在传统一阶ADRC的基础上，考虑逆变器的影响之后，对控制对象重新进行建模，得到二阶电流状态方程，以此来构建新的二阶线性自抗扰控制器(SLADRC)，有效提升了系统的抗扰动能力。
(2)本发明直驱式永磁同步发电机自抗扰控制方法，此外对所设计的新型控制器进行收敛性分析并给出了控制参数配置方法。该方法可在直驱式永磁同步发电机组各工况下稳定运行，并对总扰动进行估算与补偿，从而消除总扰动带来的不利影响，易于工程实现。
(3)本发明通过LTD环节解决了矢量控制中快速性和超调性之间的矛盾。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是本发明实施例的直驱式永磁同步发电机自抗扰控制方法的流程示意图；
图2是本发明实施例中PMSG控制系统的原理示意图；
图3是本发明实施例中SLADRC的原理示意图；
图4是本发明实施例中PMSG仅电流环控制响应波形；
图5是本发明实施例中加入高频扰动前的速度响应波形图；
图6是本发明实施例中加入高频扰动前的电流响应波形；
图7是本发明实施例中在逆变器输入端施加扰动后的速度响应波形图；
图8是本发明实施例中在逆变器输入端施加扰动后的电流响应波形图；
图9是本发明实施例中在逆变器输入端施加扰动后的电磁转矩响应波形图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
本发明提供一种直驱式永磁同步发电机自抗扰控制方法，本方法有效提升了系统的抗扰动能力，可在直驱式永磁同步发电机组各工况下稳定运行，并对总扰动进行估算与补偿，易于工程实现。
本发明的一种直驱式永磁同步发电机自抗扰控制方法，包括：
步骤S100，构建由转速环和电流环双闭环控制的PMSG控制系统；
步骤S200，根据电机数学模型，构建电机一阶电流状态方程；
步骤S300，基于所述电机一阶电流状态方程，加入逆变器的传递函数，构建电机二阶电流状态方程；
步骤S400，基于所述电机二阶电流状态方程，设计线性跟踪微分器LTD，通过估计近似误差并在系统中补偿的方式设计二阶线性扩张状态观测器SLESO和线性状态误差反馈控制律LSEF，并为二阶线性扩张状态观测器SLESO和线性状态误差反馈控制律LSEF配置参数；
步骤S500，将所述线性跟踪微分器LTD、二阶线性扩张状态观测器SLESO和线性状态误差反馈控制律LSEF组合为二阶线性自抗扰控制器SLADRC，通过所述二阶线性自抗扰控制器SLADRC控制所述PMSG控制系统的电流环，通过传统的PI控制器控制所述PMSG控制系统的转速环，进而对永磁同步发电机进行控制。
为了更清晰地对本发明直驱式永磁同步发电机自抗扰控制方法进行说明，下面结合图1对本发明实施例中各步骤展开详述。
本发明第一实施例的直驱式永磁同步发电机自抗扰控制方法，包括步骤S100-步骤S500，各步骤详细描述如下：
本实施例先设计传统的ADRC控制系统，以PMSG本体数学模型为控制对象；
步骤S100，构建由转速环和电流环双闭环控制的PMSG控制系统；
步骤S200，根据电机数学模型，构建电机一阶电流状态方程；
在本实施例中，所述电机一阶电流状态方程，其构建方法为：
将电机数学模型中同步旋转坐标系下的电压、磁链和运动的方程表示如公式(1)、(2)和(3)所示：
其中，ud表示d轴的定子电压，id表示d轴的定子电流，ψd表示d轴的定子磁链，Ld表示d轴的定子电感分量；uq表示q轴的定子电压，iq表示q轴的定子电流，ψq表示q轴的定子磁链，Lq表示q轴的定子电感分量；R表示定子绕组电阻，ωe表示发电机的电角速度，p表示微分算子，ψf表示转子永磁体的磁链，J表示电机的转动惯量，ωm表示电机的机械角速度，且ωe＝npωm，np表示电机的极对数，Te表示电机的电磁转矩，TL表示电机的负载转矩，B表示阻尼系数；
基于所述同步旋转坐标系下的电压、磁链和运动的方程，获得电机一阶电流状态方程如公式(4)所示：
其中，i＝[id，iq]T表示DPMSG本体的定子电流，u＝[ud，uq]T表示DPMSG本体由定子电流得到的定子电压分量，Δu＝[Δud，Δuq]表示DPMSG的交叉耦合项，Δud＝-ωeLeiq表示d轴反电动势，Δuq＝ωe(Ldid+ψf)表示q轴反电动势，表示DPMSG本体的定子电流的一阶导数。
现有的永磁同步电机自抗扰控制策略通常以公式(4)的方法来构建电流环一阶ADRC控制器，但数学模型只反映了电机本身的特性，该控制系统中认为电流环输出电压值就是PMSG定子电压值，并未计及逆变器对控制系统的作用效果。
本实施例加入逆变器的特性来设计ADRC控制系统，以电机本体和逆变器作为对象进行数学建模，则新的控制系统中电流环输出电压值经过变流器才输入到电机定子端。
步骤S300，基于所述电机一阶电流状态方程，加入逆变器的传递函数，构建电机二阶电流状态方程；
在本实施例中，所述步骤S300，具体为：
设逆变器的传递函数如公式(5)所示：
其中，uinv表示电流环输出到逆变器的值，s表示复频率，Ginv表示逆变器的传递函数，Tinv表示逆变器控制周期；
将所述逆变器的传递函数结合所述电机一阶电流状态方程，获得电机二阶电流状态方程如公式(6)所示：
其中，表示DPMSG本体的定子电流的二阶导数，表示DPMSG的交叉耦合项的一阶导数。
PMSG是一个复杂的非线性系统，为了减轻控制系统的复杂度，本专利采用LADRC来设计电流环控制器。
步骤S400，基于所述电机二阶电流状态方程，设计线性跟踪微分器LTD，通过估计近似误差并在系统中补偿的方式设计二阶线性扩张状态观测器SLESO和线性状态误差反馈控制律LSEF，并为二阶线性扩张状态观测器SLESO和线性状态误差反馈控制律LSEF配置参数；
在本实施例中，过渡过程采用LTD来完成，所述线性跟踪微分器LTD如公式(7)所示：
其中，i*表示给定电流，v1表示给定电流的跟踪输出值，e1表示LTD转速输入输出误差，r表示速度因子，表示给定电流的跟踪输出值的一阶导数，v2表示电流的近似微分，表示电流的近似微分的一阶导数。
在本实施例中，所述二阶线性扩张状态观测器SLESO，其构建方法为：
基于所述电机二阶电流(6)，选取状态变量x1＝i，和x3＝f，那么包含了总扰动f的扩张状态为其中，总扰动f包括外部扰动、内部不确定性造成的扰动和已确定的扰动项则扩张电流状态方程如公式(8)所示：
其中，b表示电压比例系数，表示状态变量x1的一阶导数，表示状态变量x2的一阶导数，表示状态变量x3的一阶导数，表示总扰动f的一阶导数，y表示SLESO的输出；
基于所述扩张电流状态方程，通过前向欧拉离散化方法设计出离散的二阶线性扩张状态观测器SLESO如公式(9)所示：
其中，Zm(k)和y(k)表示观测器SLESO的观测量，m∈1，2，3为观测器对应的状态变量的序号，h表示积分步长，β1、β2和β3表示输出误差校正增益，k表示当前时刻状态，e2表示输入和输出电流值的误差。
适当的选择校正增益，SLESO可以较好的估计出系统状态变量，由于扩展状态量z3中包含内部不确定量以及系统外扰动，将其补偿到控制系统中则可以使非线性、不确定的原系统简化为积分串联型结构，实现系统的线性化和确定性化。
在本实施例中，为二阶线性扩张状态观测器SLESO进行收敛性分析进而配置参数，具体为：
步骤B100，基于所述离散的二阶线性扩张状态观测器SLESO，重写出连续SLESO方程矩阵如公式(10)所示：
其中，z＝[z1，z2，z3]T，表示观测器SLESO观测量z的一阶导数，B＝[0，b，0]T，E＝[0，0，1]T，C＝[1，0，0]，L＝[β1，β2，β3]T，表示输出观测电流值；
步骤B200，基于所述连续SLESO方程矩阵，通过扩张状态变量估算近似的总扰动项并在控制系统中补偿，获取简化的连续SLESO方程矩阵如公式(11)所示：
其中，uc＝[u y]T为简化的连续SLESO方程矩阵的组合输入，yc表示简化的连续SLESO方程矩阵的输出；
在本步骤中，总扰动项未知，可经过扩张状态变量估算出来并且在系统中补偿，因此在计算传递函数时可以略去；
步骤B300，基于所述略去传递函数的连续SLESO方程矩阵，获得SLESO的传递函数G(s)如公式(12)所示：
步骤B400，基于所述传递函数获得观测器的特征方程如公式(13)所示：
λ1(s)＝|sI-(A-LC)|＝s3+β1s2+β2s+β3
(13)
步骤B500，所述观测器的特征方程的特征根位于s的左半面时，表示SLADRC控制系统稳定，以控制系统稳定为条件对SLESO输出误差校正增益的参数进行配置；具体为将特征方程的特征根设置在同一位置s＝-ωc，其中ωc表示观测器带宽，则输出误差校正增益为[β1，β2，β3]＝[3ωc，3ωc 2，ωc 3]。此时输出误差校正增益与观测器带宽唯一相关，使SLESO设计变得更为简单。
LSEF就是采用经典的PID组合来进行控制，由于SLESO可以估计总扰动从而弥补系统误差，因此PID组合中用于消除静差的积分环节可以省略，LSEF可以进一步简化为PD组合控制；
在本实施例中，所述线性状态误差反馈控制律LSEF，其构建方法为：
步骤C100，基于经典的PID组合控制略去消除静差的积分环节，获得简化的PD组合控制器如公式(14)所示：
其中，kp为比例环节的放大系数，kd为微分环节的放大系数，表示速度因子的一阶导数，u0表示给定电流值和估计值之差经过LSEF控制器后得到的输出电压值；
步骤C200，将扰动估计值在简化的PD组合控制器的输入进行补偿，输出定子电压如公式(15)所示：
步骤C300，为所述简化的PD组合控制配置参数，控制系统的二阶状态方程如公式(16)所示：
其中，表示输出电流的二阶导数；
步骤C400，通过SLESO对控制系统变量实时跟踪，即z1→y，z3→f，并将所述定子电压输入控制系统的二阶状态方程，忽略z3对f的估计误差获得补偿后的控制系统的二阶状态方程如公式(17)所示：
控制系统简化为一个双积分串联结构如公式(18)所示：
步骤C500，将所述定子电压输入代入所述双积分串联结构，通过如步骤B100-步骤B400的方法获得线性状态误差反馈控制律的特征方程如公式(19)所示：
λ2(s)＝|s2+kds+kp|
(19)
所述线性状态误差反馈控制律的特征方程的根位于s的左边面时，表示线性状态误差反馈控制律稳定，以先行状态误差反馈控制律稳定为条件对LSEF的放大系数kp和kd的参数进行配置，将极点配置在s＝-ω0上，其中ω0表示系统带宽，有kp＝ω0 2，kd＝2ω0
由此，本实施例将SLADRC控制参数的配置问题简化为ωc和ω0的选取问题，结合DPMSG的的矢量控制策略，可完成对永磁同步发电机的控制。
步骤S500，将所述线性跟踪微分器LTD、二阶线性扩张状态观测器SLESO和线性状态误差反馈控制律LSEF组合为二阶线性自抗扰控制器SLADRC，通过所述二阶线性自抗扰控制器SLADRC控制所述PMSG控制系统的电流环，通过传统的PI控制器控制所述PMSG控制系统的转速环，进而对永磁同步发电机进行控制。
在本实施例中，采用的控制系统如图2所示，用本发明中提出的SLADRC代替传统的电流环PI控制器，设计的SLADRC原理如图3所示。
为验证所提方法相对传统电流环PI控制器和和一阶LADRC控制器抗扰性能更强，本实施例在MATLAB/simulink中搭建了3.6MW的PMSG仿真控制系统。图4为PMSG仅电流环控制响应波形，从图中可以看出三种控制器响应速度相近，但是PI控制器有明显的超调过程，LADRC和SLADRC两种控制器动态过程中未出现超调，稳态时三者波形基本重合，性能一致，证明了所提控制方法可以解决PI控制超调性能和快速性能两个指标之间的矛盾。图5和图6为加入高频扰动前，速度环加电流环控制的速度和电流响应波形，速度环采用参数相同的PI控制器，调节三种电流控制器的参数使其具有相同的动、稳态性能。图7、图8和图9为在逆变器输入端加一个幅值为100V，频率为300Hz的扰动后，速度、电流和电磁转矩响应波形，加入扰动前后各控制器参数保持一致，从图中可以看出其波形与加入扰动前均相比发生同频振荡，但是振荡幅度从PI、LADRC、SLADRC依次减小，尤其是本发明所提出的SLADRC几乎没有振荡，充分证明了其抗扰动性能要强于传统的PI控制器和一阶LADRC控制器。
本发明第二实施例的直驱式永磁同步发电机自抗扰控制系统，包括：PMSG控制系统构建模块、电机一阶电流状态方程构建模块、电机二阶电流状态方程构建模块、控制器SLADRC设计模块和控制模块；
所述PMSG控制系统构建模块，配置为构建由转速环和电流环双闭环控制的PMSG控制系统；
所述电机一阶电流状态方程构建模块，配置为根据电机数学模型，构建电机一阶电流状态方程；
所述电机二阶电流状态方程构建模块，配置为基于所述电机一阶电流状态方程，加入逆变器的传递函数，构建电机二阶电流状态方程；
所述控制器SLADRC设计模块，配置为电机二阶电流状态方程，设计线性跟踪微分器LTD，通过估计近似误差并在系统中补偿的方式设计二阶线性扩张状态观测器SLESO和线性状态误差反馈控制律LSEF，并为二阶线性扩张状态观测器SLESO和线性状态误差反馈控制律LSEF配置参数；
所述控制模块，配置为将所述线性跟踪微分器LTD、二阶线性扩张状态观测器SLESO和线性状态误差反馈控制律LSEF组合为二阶线性自抗扰控制器SLADRC，通过所述二阶线性自抗扰控制器SLADRC控制所述PMSG控制系统的电流环，通过传统的PI控制器控制所述PMSG控制系统的转速环，进而对永磁同步发电机进行控制。
所属技术领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统的具体工作过程及有关说明，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
需要说明的是，上述实施例提供的直驱式永磁同步发电机自抗扰控制系统，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块来完成，即将本发明实施例中的模块或者步骤再分解或者组合，例如，上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。对于本发明实施例中涉及的模块、步骤的名称，仅仅是为了区分各个模块或者步骤，不视为对本发明的不当限定。
本发明第三实施例的一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令，所述指令用于被所述处理器执行以实现上述的直驱式永磁同步发电机自抗扰控制方法。
本发明第四实施例的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指令，所述计算机指令用于被所述计算机执行以实现上述的直驱式永磁同步发电机自抗扰控制方法。
所属技术领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的存储装置、处理装置的具体工作过程及有关说明，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不是用于描述或表示特定的顺序或先后次序。
术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、方法、物品或者设备/装置所固有的要素。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种直驱式永磁同步发电机自抗扰控制方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤S100，构建由转速环和电流环双闭环控制的PMSG控制系统；
步骤S200，根据电机数学模型，构建电机一阶电流状态方程；
具体为：
所述电机一阶电流状态方程，其构建方法为：
将电机数学模型中同步旋转坐标系下的电压、磁链和运动的方程表示为：
其中，ud表示d轴的定子电压，id表示d轴的定子电流，ψd表示d轴的定子磁链，Ld表示d轴的定子电感分量；uq表示q轴的定子电压，iq表示q轴的定子电流，ψq表示q轴的定子磁链，Lq表示q轴的定子电感分量；R表示定子绕组电阻，ωe表示发电机的电角速度，p表示微分算子，ψf表示转子永磁体的磁链，J表示电机的转动惯量，ωm表示电机的机械角速度，且ωe＝npωm，np表示电机的极对数，Te表示电机的电磁转矩，TL表示电机的负载转矩，B表示阻尼系数；
基于所述同步旋转坐标系下的电压、磁链和运动的方程，获得电机一阶电流状态方程为：
其中，i＝[id,iq]T表示DPMSG本体的定子电流，u＝[ud,uq]T表示DPMSG本体由定子电流得到的定子电压分量，Δu＝[Δud，Δuq]表示DPMSG的交叉耦合项，Δud＝-ωeLeiq表示d轴反电动势，Δuq＝ωe(Ldid+ψf)表示q轴反电动势，表示DPMSG本体的定子电流的一阶导数；
步骤S300，基于所述电机一阶电流状态方程，加入逆变器的传递函数，构建电机二阶电流状态方程；
所述步骤S300，具体为：
设逆变器的传递函数为：
其中，uinv表示电流环输出到逆变器的值，s表示复频率，Ginv表示逆变器的传递函数，Tinv表示逆变器控制周期；
将所述逆变器的传递函数结合所述电机一阶电流状态方程，获得电机二阶电流状态方程：
其中，表示DPMSG本体的定子电流的二阶导数，表示DPMSG的交叉耦合项的一阶导数；
步骤S400，基于所述电机二阶电流状态方程，设计线性跟踪微分器LTD，通过估计误差并在系统中补偿的方式设计二阶线性扩张状态观测器SLESO和线性状态误差反馈控制律LSEF，并为二阶线性扩张状态观测器SLESO和线性状态误差反馈控制律LSEF进行收敛性分析进而配置参数；
步骤S500，将所述线性跟踪微分器LTD、二阶线性扩张状态观测器SLESO和线性状态误差反馈控制律LSEF组合为二阶线性自抗扰控制器SLADRC，通过所述二阶线性自抗扰控制器SLADRC控制所述PMSG控制系统的电流环，通过传统的PI控制器控制所述PMSG控制系统的转速环，进而对永磁同步发电机进行控制。
2.根据权利要求1所述的直驱式永磁同步发电机自抗扰控制方法，其特征在于，所述线性跟踪微分器LTD为：
其中，i*表示给定电流，v1表示给定电流的跟踪输出值，e1表示LTD转速输入输出误差，r表示速度因子，表示给定电流的跟踪输出值的一阶导数，v2表示电流的微分，表示电流的微分的一阶导数。
3.根据权利要求2所述的直驱式永磁同步发电机自抗扰控制方法，其特征在于，所述二阶线性扩张状态观测器SLESO，其构建方法为：
基于所述电机二阶电流状态方程，选取状态变量x1＝i，x2＝i和x3＝f，那么包含了总扰动f的扩张状态为其中，总扰动f包括外部扰动、内部不确定性造成的扰动和已确定的扰动项则扩张电流状态方程为：
其中，b表示电压比例系数，表示状态变量x1的一阶导数，表示状态变量x2的一阶导数，表示状态变量x3的一阶导数，表示总扰动f的一阶导数，y表示SLESO的输出；
基于所述扩张电流状态方程，通过前向欧拉离散化方法设计出离散的二阶线性扩张状态观测器SLESO为：
其中，zm(k)和y(k)表示观测器SLESO的观测量，m∈1,2,3为观测器对应的状态变量的序号，h表示积分步长，β1、β2和β3表示输出误差校正增益，k表示当前时刻状态，e2表示输入和输出电流值的误差。
4.根据权利要求3所述的直驱式永磁同步发电机自抗扰控制方法，其特征在于，为二阶线性扩张状态观测器SLESO进行收敛性分析进而配置参数，具体为：
步骤B100，基于所述离散的二阶线性扩张状态观测器SLESO，重写出连续SLESO方程矩阵为：
其中，z＝[z1,z2,z3]T，表示观测器SLESO观测量z的一阶导数，B＝[0,b,0]T，E＝[0,0,1]T，C＝[1,0,0]，L＝[β1,β2,β3]T，表示输出观测电流值；
步骤B200，基于所述连续SLESO方程矩阵，通过扩张状态变量估算的总扰动项并在控制系统中补偿，获取简化的连续SLESO方程矩阵：
其中，uc＝[u y]T为简化的连续SLESO方程矩阵的组合输入，yc表示简化的连续SLESO方程矩阵的输出；
步骤B300，基于所述简化的连续SLESO方程矩阵，获得SLESO的传递函数G(s)为：
步骤B400，基于所述传递函数获得观测器的特征方程为：
λ1(s)＝|sI-(A-LC)|＝s3+β1s2+β2s+β3
步骤B500，所述观测器的特征方程的特征根位于s的左半面时，表示SLADRC控制系统稳定，以控制系统稳定为条件对SLESO输出误差校正增益的参数进行配置；具体为将特征方程的特征根设置在同一位置s＝-ωc,其中ωc表示观测器带宽，则输出误差校正增益为[β1,β2,β3]＝[3ωc，3ωc 2，ωc 3]。
5.根据权利要求4所述的直驱式永磁同步发电机自抗扰控制方法，其特征在于，所述线性状态误差反馈控制律LSEF，其构建方法为：
步骤C100，基于经典的PID组合控制略去消除静差的积分环节，获得简化的PD组合控制器：
其中，kp为比例环节的放大系数，kd为微分环节的放大系数，表示速度因子的一阶导数，u0表示给定电流值和估计值之差经过LSEF控制器后得到的输出电压值；
步骤C200，将扰动估计值在简化的PD组合控制器的输入进行补偿，输出定子电压：
步骤C300，为所述简化的PD组合控制配置参数，控制系统的二阶状态方程为：
其中，表示输出电流的二阶导数；
步骤C400，通过SLESO对控制系统变量实时跟踪，即z1→y，z3→f，并将所述定子电压输入控制系统的二阶状态方程，忽略z3对f的估计误差获得补偿后的控制系统的二阶状态方程：
控制系统简化为一个双积分串联结构：
步骤C500，将所述定子电压输入代入所述双积分串联结构，通过如步骤B100-步骤B400的方法获得线性状态误差反馈控制律的特征方程：
λ2(s)＝|s2+kds+kp|
所述线性状态误差反馈控制律的特征方程的根位于s的左边面时，表示线性状态误差反馈控制律稳定，以先行状态误差反馈控制律稳定为条件对LSEF的放大系数kp和kd的参数进行配置，将极点配置在s＝-ω0上，其中ω0表示系统带宽，有kp＝ω0 2，kd＝2ω0。
6.一种直驱式永磁同步发电机自抗扰控制系统，其特征在于，所述系统包括：PMSG控制系统构建模块、电机一阶电流状态方程构建模块、电机二阶电流状态方程构建模块、控制器SLADRC设计模块和控制模块；
所述PMSG控制系统构建模块，配置为构建由转速环和电流环双闭环控制的PMSG控制系统；
所述电机一阶电流状态方程构建模块，配置为根据电机数学模型，构建电机一阶电流状态方程；
具体为：
所述电机一阶电流状态方程，其构建方法为：
将电机数学模型中同步旋转坐标系下的电压、磁链和运动的方程表示为：
其中，ud表示d轴的定子电压，id表示d轴的定子电流，ψd表示d轴的定子磁链，Ld表示d轴的定子电感分量；uq表示q轴的定子电压，iq表示q轴的定子电流，ψq表示q轴的定子磁链，Lq表示q轴的定子电感分量；R表示定子绕组电阻，ωe表示发电机的电角速度，p表示微分算子，ψf表示转子永磁体的磁链，J表示电机的转动惯量，ωm表示电机的机械角速度，且ωe＝npωm，np表示电机的极对数，Te表示电机的电磁转矩，TL表示电机的负载转矩，B表示阻尼系数；
基于所述同步旋转坐标系下的电压、磁链和运动的方程，获得电机一阶电流状态方程为：
其中，i＝[id,iq]T表示DPMSG本体的定子电流，u＝[ud,uq]T表示DPMSG本体由定子电流得到的定子电压分量，Δu＝[Δud，Δuq]表示DPMSG的交叉耦合项，Δud＝-ωeLeiq表示d轴反电动势，Δuq＝ωe(Ldid+ψf)表示q轴反电动势，i表示DPMSG本体的定子电流的一阶导数；
所述机二阶电流状态方程构建模块，配置为基于所述电机一阶电流状态方程，加入逆变器的传递函数，构建电机二阶电流状态方程；
具体为：
设逆变器的传递函数为：
其中，uinv表示电流环输出到逆变器的值，s表示复频率，Ginv表示逆变器的传递函数，Tinv表示逆变器控制周期；
将所述逆变器的传递函数结合所述电机一阶电流状态方程，获得电机二阶电流状态方程：
其中，表示DPMSG本体的定子电流的二阶导数，表示DPMSG的交叉耦合项的一阶导数；
所述控制器SLADRC设计模块，配置为电机二阶电流状态方程，设计线性跟踪微分器LTD，通过估计误差并在系统中补偿的方式设计二阶线性扩张状态观测器SLESO和线性状态误差反馈控制律LSEF，并为二阶线性扩张状态观测器SLESO和线性状态误差反馈控制律LSEF进行收敛性分析进而配置参数；
所述控制模块，配置为将所述线性跟踪微分器LTD、二阶线性扩张状态观测器SLESO和线性状态误差反馈控制律LSEF组合为二阶线性自抗扰控制器SLADRC，通过所述二阶线性自抗扰控制器SLADRC控制所述PMSG控制系统的电流环，通过传统的PI控制器控制所述PMSG控制系统的转速环，进而对永磁同步发电机进行控制。
7.一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令，所述指令用于被所述处理器执行以实现权利要求1-5任一项所述的直驱式永磁同步发电机自抗扰控制方法。
8.一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指令，所述计算机指令用于被所述计算机执行以实现权利要求1-5任一项所述的直驱式永磁同步发电机自抗扰控制方法。
CN202110875109.XA 2021-07-30 2021-07-30 直驱式永磁同步发电机自抗扰控制方法、系统和设备 Active CN113765454B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110875109.XA CN113765454B (zh) 2021-07-30 2021-07-30 直驱式永磁同步发电机自抗扰控制方法、系统和设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110875109.XA CN113765454B (zh) 2021-07-30 2021-07-30 直驱式永磁同步发电机自抗扰控制方法、系统和设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113765454A CN113765454A (zh) 2021-12-07
CN113765454B true CN113765454B (zh) 2024-06-28

Family

ID=78788306

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110875109.XA Active CN113765454B (zh) 2021-07-30 2021-07-30 直驱式永磁同步发电机自抗扰控制方法、系统和设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113765454B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115333422B (zh) * 2022-10-14 2022-12-20 希望森兰科技股份有限公司 一种基于改进自抗扰控制的永磁同步电机转速环设计方法
CN116068916B (zh) * 2023-03-31 2023-06-09 永林电子股份有限公司 一种多led配合控制系统的设计与控制方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103138672A (zh) * 2013-03-13 2013-06-05 华北电力大学（保定） 一种直驱永磁同步风力发电系统自抗扰控制方法
CN106100490A (zh) * 2016-08-08 2016-11-09 中国科学技术大学 一种改进型自抗扰控制器

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1463194A1 (en) * 2003-03-11 2004-09-29 Japan Servo Co. Ltd. Stepping motor driver
CN106788031A (zh) * 2016-12-27 2017-05-31 广东工业大学 一种自抗扰控制的永磁同步电机调速系统及方法
CN110190792B (zh) * 2019-04-30 2021-04-02 西安理工大学 基于自抗扰控制的路感模拟永磁同步电机控制方法
CN110601628A (zh) * 2019-08-30 2019-12-20 北方工业大学 一种基于扩张状态观测器的无模型预测电流控制方法
CN110557072B (zh) * 2019-09-29 2021-08-20 潍柴动力股份有限公司 一种永磁同步电机转速及电流环控制方法及装置
CN110707981A (zh) * 2019-10-10 2020-01-17 安徽工程大学 基于新型扩张状态观测器的永磁同步电机速度控制器
CN111245329A (zh) * 2020-02-21 2020-06-05 山东省科学院自动化研究所 一种永磁同步电机电流环pi调节器参数自整定方法及系统
CN111510035A (zh) * 2020-04-15 2020-08-07 中国电力科学研究院有限公司 一种永磁同步电机的控制方法及装置
CN111614118A (zh) * 2020-05-09 2020-09-01 天津理工大学 一种消除逆变器直流母线电压纹波的实现方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103138672A (zh) * 2013-03-13 2013-06-05 华北电力大学（保定） 一种直驱永磁同步风力发电系统自抗扰控制方法
CN106100490A (zh) * 2016-08-08 2016-11-09 中国科学技术大学 一种改进型自抗扰控制器

Also Published As

Publication number Publication date
CN113765454A (zh) 2021-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Rodriguez et al. Latest advances of model predictive control in electrical drives—Part I: Basic concepts and advanced strategies
CN113765454B (zh) 直驱式永磁同步发电机自抗扰控制方法、系统和设备
CN109560736B (zh) 基于二阶终端滑模的永磁同步电机控制方法
CN109660170B (zh) 一种永磁同步电机高可靠性电流预测控制方法及其系统
Lascu et al. A class of speed-sensorless sliding-mode observers for high-performance induction motor drives
CN113078644A (zh) 永磁同步发电机耦合混沌网络系统的自适应事件触发控制方法
Taraft et al. A proposed strategy for power optimization of a wind energy conversion system connected to the grid
CN110707981A (zh) 基于新型扩张状态观测器的永磁同步电机速度控制器
CN111431456A (zh) 一种基于转速环自抗扰技术的永磁同步电机有限集多步模型预测电流控制方法
CN105262393B (zh) 一种采用新型过渡过程的容错永磁电机速度控制方法
Djebbri et al. Fractional-order model reference adaptive control of a multi-source renewable energy system with coupled DC/DC converters power compensation
CN106208824A (zh) 一种基于自抗扰迭代学习的多电机同步控制方法
CN107276471B (zh) 一种基于状态受限的异步电机模糊位置跟踪控制方法
Suleimenov et al. Disturbance observer‐based integral sliding mode control for wind energy conversion systems
Sun et al. High‐performance control for a permanent‐magnet linear synchronous generator using state feedback control scheme plus grey wolf optimisation
González-Hernández et al. A novel MPPT PI discrete reverse-acting controller for a wind energy conversion system
Mansouri et al. Nonlinear observer with reduced sensors for WECS involving Vienna rectifiers—Theoretical design and experimental evaluation
CN111342645B (zh) 一种并网逆变器低频谐波电流控制方法及装置
Ajala et al. A library of second-order models for synchronous machines
Jing et al. Torque ripple suppression of switched reluctance motor based on fuzzy indirect instant torque control
Li et al. Design of model-free speed regulation system for permanent magnet synchronous linear motor based on adaptive observer
Lajouad et al. Robust adaptive nonlinear controller of wind energy conversion system based on permanent magnet synchronous generator
Rashid et al. Adaptive predictive controller design for nonlinear grid-connected PMSG based wind energy conversion system using dynamic matrices
CN113659905B (zh) 基于时变扰动补偿的三电平发电系统模型预测控制方法
Shiravani et al. An improved predictive current control for IM drives

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant