CN114944796B - 基于参数补偿的同轴串联系统驱动力同步协调控制方法 - Google Patents

基于参数补偿的同轴串联系统驱动力同步协调控制方法 Download PDF

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CN114944796B CN202210554675.5A CN202210554675A CN114944796B CN 114944796 B CN114944796 B CN 114944796B CN 202210554675 A CN202210554675 A CN 202210554675A CN 114944796 B CN114944796 B CN 114944796B
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Abstract

本发明涉及基于参数补偿的同轴串联系统驱动力同步协调控制方法,属于同轴串联系统协同驱动技术领域。包括:各电机单独实现内环转矩环计算,并同时接收速度环解算出的在线实时转矩指令,其次,针对多电机系统由于参数失配而导致转矩失配问题,引入在线预测转矩反馈方法,提高系统效率;基于MRAS算法,引入双电机系统参数在线辨识补偿,进一步提高转矩控制精度;本发明提出一种双电机直接转矩预测控制策略,并设计系统预测转矩差反馈调节以实现转矩最优分配。

Description

基于参数补偿的同轴串联系统驱动力同步协调控制方法
技术领域
本发明属于同轴串联系统协同驱动技术领域,涉及基于参数补偿的同轴串联系统驱动力同步协调控制方法。
背景技术
同轴串联系统即为采用两台或两台以上电机实现电力的驱动系统,工作时各电机保持严格的速度同步,可对外界转矩实现最优分配,且同轴串联系统由于结构紧凑、重组方便以及输出扭矩大等优点,目前已经广泛应用于航空航天、船舶以及汽车行业等领域。
同轴串联系统由于制造、装配等原因易导致各电机内部出现参数不一致的现象,且受不同工况下的内部参数变化、负载的扰动等因素的影响,各电机分别进行独立控制时,很容易导致各电机出现速度不同步、扭矩分配不均的现象,大大降低了同轴串联系统的工作效率,严重时还会导致系统谐振,进而烧毁电机。针对同轴串联系统各电机由于参数失配导致扭矩分配不均、系统效率低等问题,如何在多电机协同控制基础上,实现电机参数在线实时更新,是本领域一直以来难以攻克的难题。
发明内容
本发明解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提出基于参数补偿的同轴串联系统驱动力同步协调控制方法,提出了提出一种双电机直接转矩预测控制策略,并设计系统预测转矩差反馈调节以实现转矩最优分配。
本发明解决技术的方案是:
基于参数补偿的同轴串联系统驱动力同步协调控制方法,包括:
步骤一、在定子磁链坐标系下,确定采用双极性变换法后双永磁同步电机的磁链预测模型、转矩预测模型和双电机耦合动力学方程;
步骤二、将任意电机的电压矢量usi分解为dq轴上的电压分矢量udi(k)、uqi(k);其中,i为电机序号,i=1或2;udi(k)为k时刻第i电机在d轴的电压分矢量;uqi(k)为k时刻第i电机在q轴的电压分矢量;建立udi(k)、uqi(k)与双永磁同步电机逆变器开关管状态关系方程;
步骤三、双永磁同步电机逆变器包括3组开关管,共8个开关管;
将8个开关管的开/关状态带入开关管状态关系方程,获得8个开关管的开/关状态对应的电压分矢量udi(k)、uqi(k);
步骤四、将8个开关管的开/关状态对应的电压分矢量udi(k)、uqi(k)分别带入磁链预测模型、转矩预测模型,获得8个开关管状态对应的预测电机转矩Tei(k+1)和预测定子磁链幅值ψsi(k+1);
步骤五、根据上述步骤,确定第一电机的评价函数g1、第二电机的评价函数g2和定子电流在k时刻的预测误差方程;
步骤六、设定电机可变观测模型;
步骤七、将电机可变观测模型与dq轴永磁同步电机的标准模型作差,获得误差状态方程;
步骤八、针对误差状态方程,引入线性补偿矩阵,根据Popov超稳定性理论,令该误差状态方程前向通道为严格正实,则实现该误差状态方程全局渐进稳定,获得待估计电机电阻和待估计转子磁链/>
步骤九、根据待估计电机电阻和待估计转子磁链/>建立待估计电机电感/>的自适应观测方程组,根据待估计电机电感/>的自适应观测方程组求解出待估计电机电感
步骤十、按照步骤六至步骤九,获得第一电机的待估计电机电阻待估计转子磁链/>待估计电机电感/>获得第二电机的待估计电机电阻/>待估计转子磁链/>待估计电机电感/>
步骤十一、将带入步骤一的转矩预测模型中进行转矩预测模型的更新;将更新后的转矩预测模型依次进行步骤二至步骤五,实现对第一电机的评价函数g1、第二电机的评价函数g2的最优化;
带入标准电机电压平衡方程,获得k+1时刻第一电机的电流预测值i1(k+1);将/>带入标准电机电压平衡方程,获得k+1时刻第一电机的电流预测值i2(k+1);将i1(k+1)、i2(k+1)带入步骤五中的定子电流在k时刻的预测误差方程,实现对定子电流在k时刻的预测误差方程的最优化;
通过对第一电机的评价函数g1、第二电机的评价函数g2和定子电流在k时刻的预测误差方程的最优化,提高双电机系统的鲁棒性,完成双电机同轴串联系统驱动力的同步协调控制。
在上述的基于参数补偿的同轴串联系统驱动力同步协调控制方法,所述步骤一中,磁链预测模型为:
式中,k为当前时刻;
k+1为下一时刻;
ψs1(k+1)为下一时刻第一电机的定子磁链值;
ψs2(k+1)为下一时刻第二电机的定子磁链值;
q1为第一电机的中间变量;
q2为第二电机的中间变量;
α1为第一电机电压矢量与定子磁链的夹角;
α2为第二电机电压矢量与定子磁链的夹角;
us1为第一电机的电压矢量;
us2为第二电机的电压矢量;
Δt为系统的采样计算周期。
在上述的基于参数补偿的同轴串联系统驱动力同步协调控制方法,所述步骤一中,转矩预测模型为:
式中,Te1(k+1)为下一时刻第一电机的转矩;
Te2(k+1)为下一时刻第二电机的转矩;
p为双电机的极对数;
ψf1为第一电机的转子磁链值;
ψf2为第二电机的转子磁链值;
ψs1(k)为第一电机的定子磁链值;
ψs2(k)为第二电机的定子磁链值;
δ1(k)为当前时刻第一电机的转矩角;
δ2(k)为当前时刻第二电机的转矩角;
Ls1为第一电机的电感;
Ls2为第二电机的电感;
双电机耦合动力学方程为:
式中,J为转动惯量;
p为双电机的极对数;
TL为外部负载转矩。
在上述的基于参数补偿的同轴串联系统驱动力同步协调控制方法,所述步骤二中,udi(k)、uqi(k)与双永磁同步电机逆变器开关管状态关系方程为:
式中,Udc为母线电压;
θr为当前时刻电角度;
Sa、Sb、Sc分别为三组开关管对应的开/断状态。
在上述的基于参数补偿的同轴串联系统驱动力同步协调控制方法,所述步骤五中,第一电机的评价函数g1和第二电机的评价函数g2为:
式中,为第一电机转矩的期望值;
Te1(k+1)为下一时刻第一电机的转矩;
为第二电机转矩的期望值;
Te2(k+1)为下一时刻第二电机的转矩;
为第一电机的定子磁链期望值;
为下一时刻第一电机的定子磁链值;
为第二电机的定子磁链期望值;
ψs2(k+1)为下一时刻第二电机的定子磁链幅值;
Q1、Q2、Q3、Q4分别为第一权重系数、第二权重系数、第三权重系数、第四权重系数。
在上述的基于参数补偿的同轴串联系统驱动力同步协调控制方法,所述步骤五中,定子电流在k时刻的预测误差方程为:
式中,G1(k+1)为k+1时刻第一电机的补偿项;
G2(k+1)为k+1时刻第二电机的补偿项;
k1为第一补偿系数;
k2为第二补偿系数;
Δi(k)为k时刻二个电机的电流差值;
Δi(k+1)为k+1时刻二个电机的电流差值;
i1(k+1)为k+1时刻第一电机的电流预测值;
i2(k+1)为k+1时刻第二电机的电流预测值。
在上述的基于参数补偿的同轴串联系统驱动力同步协调控制方法,所述步骤六中,电机可变观测模型为:
式中,p为微分算子;
为d轴待估计电流;/>为q轴待估计电流;
为待估计电机电阻;
ωe为电机电角速度;
Ls为电机电感;
ud为d轴电压;uq为q轴电压;
为待估计转子磁链。
在上述的基于参数补偿的同轴串联系统驱动力同步协调控制方法,所述步骤七中,误差状态方程为:
式中,p为微分算子;
id为d轴电流;
iq为q轴电流;
为d轴待估计电流;
为q轴待估计电流;
Rm为电机电阻;
为待估计电机电阻;
ψf为转子磁链;
为待估计转子磁链;
Ls为电机电感。
在上述的基于参数补偿的同轴串联系统驱动力同步协调控制方法,所述步骤八中,误差状态方程全局渐进稳定过程中,待估计电机电阻和待估计转子磁链/>的全局渐进稳定自适应律为:
式中,为待估计电机电阻;
Rm为电机电阻;
Ls为电机电感;
id为d轴电流;
为d轴待估计电流;
iq为q轴电流;
为q轴待估计电流;
ψf为转子磁链;
为待估计转子磁链;
ωe为电机电角速度;
K1、K2、K3、K4分别为第一可调节系数、第二可调节系数、第三可调节系数、第四可调节系数。
在上述的基于参数补偿的同轴串联系统驱动力同步协调控制方法,所述步骤九中,待估计电机电感的自适应观测方程组为:
式中,p为微分算子;
为d轴待估计电流;
ud为d轴电压;
为待估计电机电感;
Rm为电机电阻;
ωe为电机电角速度;
为q轴待估计电流;
uq为q轴电压;
ψf为转子磁链;
Ls为电机电感;
K5、K6分别第五可调节系数、第六可调节系数。
本发明与现有技术相比的有益效果是:
(1)本发明针对误差状态方程,引入线性补偿矩阵,然后根据Popov超稳定性理论,令误差状态方程前向通道为严格正实,并设计了参数与/>辨识自适应律设计,实现了该误差状态方程全局渐进稳定;
(2)本发明待相绕组电阻Rm以及转子磁链ψf等参数观测稳定之后,则此时将观测得到的Rm、ψf,完成第二步电机电感参数的在线辨识;
(3)本发明将上述辨识的得到的以及/>引入双电机直接转矩预测控制中,以实现参数在线实时补偿更新,进而提高了双电机系统的鲁棒性;
(4)本发明将获得的待估计各参数引入双电机直接转矩预测控制中,以实现参数在线实时补偿更新,进而提高了双电机系统的鲁棒性。
附图说明
图1为本发明同轴串联系统驱动力同步协调控制流程图;
图2为本发明双电机直接转矩预测控制原理图;
图3为本发明基于MRAS参数补偿原理图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步阐述。
本发明提供一种基于参数补偿的同轴串联系统驱动力同步协调控制方法,针对同轴串联系统中由于参数失配而导致的转矩分配不均、波动大等现象,提出的一种双电机直接转矩预测控制策略,并设计系统预测转矩差反馈调节以实现转矩最优分配;其次,基于MRAI算法,引入双电机系统参数在线辨识补偿,进一步提高转矩控制精度。
本发明以同轴串联双电机系统为例,两型号完全一致的电机通过刚性联结机构将转子轴进行串联,控制时两电机同时旋转并输出扭矩以实现负载驱动。
如图1所示,具体包括如下步骤:
采用直接转矩预测控制算法代替传统的PI控制完成各电机转矩环控制,如图2所示。步骤一、在定子磁链坐标系下,确定采用双极性变换法后双永磁同步电机的磁链预测模型、转矩预测模型和双电机耦合动力学方程。
磁链预测模型为:
式中,k为当前时刻;
k+1为下一时刻;
ψs1(k+1)为下一时刻第一电机的定子磁链值;
ψs2(k+1)为下一时刻第二电机的定子磁链值;
q1为第一电机的中间变量;
q2为第二电机的中间变量;
α1为第一电机电压矢量与定子磁链的夹角;
α2为第二电机电压矢量与定子磁链的夹角;
us1为第一电机的电压矢量;
us2为第二电机的电压矢量;
Δt为系统的采样计算周期。
转矩预测模型为:
式中,Te1(k+1)为下一时刻第一电机的转矩;
Te2(k+1)为下一时刻第二电机的转矩;
p为双电机的极对数;
ψf1为第一电机的转子磁链值;
ψf2为第二电机的转子磁链值;
为第一电机的定子磁链值;
ψs2(k)为第二电机的定子磁链值;
δ1(k)为当前时刻第一电机的转矩角;
δ2(k)为当前时刻第二电机的转矩角;
Ls1为第一电机的电感;
Ls2为第二电机的电感;
双电机耦合动力学方程为:
式中,J为转动惯量;
p为双电机的极对数;
TL为外部负载转矩。
步骤二、将任意电机的电压矢量usi分解为dq轴上的电压分矢量udi(k)、uqi(k);其中,i为电机序号,i=1或2;udi(k)为k时刻第i电机在d轴的电压分矢量;uqi(k)为k时刻第i电机在q轴的电压分矢量;建立udi(k)、uqi(k)与双永磁同步电机逆变器开关管状态关系方程。
udi(k)、uqi(k)与双永磁同步电机逆变器开关管状态关系方程为:
式中,Udc为母线电压;
θr为当前时刻电角度;
Sa、Sb、Sc分别为三组开关管对应的开/断状态。
步骤三、双永磁同步电机逆变器包括3组开关管,共8个开关管;将8个开关管的开/关状态带入开关管状态关系方程,获得8个开关管的开/关状态对应的电压分矢量udi(k)、uqi(k)。
步骤四、将8个开关管的开/关状态对应的电压分矢量udi(k)、uqi(k)分别带入磁链预测模型、转矩预测模型,获得8个开关管状态对应的预测电机转矩Tei(k+1)和预测定子磁链幅值ψsi(k+1)。
步骤五、根据上述步骤,确定第一电机的评价函数g1、第二电机的评价函数g2和定定子电流在k时刻的预测误差方程。具体为:
第一电机的评价函数g1和第二电机的评价函数g2为:
式中,为第一电机转矩的期望值;
Te1(k+1)为下一时刻第一电机的转矩;
为第二电机转矩的期望值;
Te2(k+1)为下一时刻第二电机的转矩;
为第一电机的定子磁链期望值;
为下一时刻第一电机的定子磁链值;
为第二电机的定子磁链期望值;
ψs2(k+1)为下一时刻第二电机的定子磁链幅值;
Q1、Q2、Q3、Q4分别为第一权重系数、第二权重系数、第三权重系数、第四权重系数。
在双电机转矩预测控制完成的基础上,考虑到双电机系统直接转矩控制转矩波动大且双电机的转矩分配不均的问题,引入在线电流误差反馈控制方案以保持双电机输出转矩均衡,设定定子电流在k时刻的预测误差方程;定子电流在k时刻的预测误差方程为:
式中,G1(k+1)为k+1时刻第一电机的补偿项;
G2(k+1)为k+1时刻第二电机的补偿项;
k1为第一补偿系数;
k2为第二补偿系数;
Δi(k)为k时刻二个电机的电流差值;
Δi(k+1)为k+1时刻二个电机的电流差值;
i1(k+1)为k+1时刻第一电机的电流预测值;
i2(k+1)为k+1时刻第二电机的电流预测值。
如图3所示为基于MRAS参数补偿原理图,即为双电机预测控制系统参数最优补偿示意图,为获取更精确的转矩预测值id(k+1)与iq(k+1),采用模型自适应算法对电机的q轴电感、相绕组电阻Rm以及转子磁链ψf等参数进行在线预测,并实时引入预测直接转矩控制中,实现在线最优参数补偿,首先对电机的q轴电感、相绕组电阻Rm进行辨识,待辨识值稳定后,再实现电机电感的辨识。
步骤六、设定电机可变观测模型;电机可变观测模型为:
式中,p为微分算子;
为d轴待估计电流;/>为q轴待估计电流;
为待估计电机电阻;
ωe为电机电角速度;
Ls为电机电感;
ud为d轴电压;uq为q轴电压;
为待估计转子磁链。
步骤七、将电机可变观测模型与dq轴永磁同步电机的标准模型作差,获得误差状态方程;误差状态方程为:
式中,p为微分算子;
id为d轴电流;
iq为q轴电流;
为d轴待估计电流;
为q轴待估计电流;
Rm为电机电阻;
为待估计电机电阻;
ψf为转子磁链;
为待估计转子磁链;
Ls为电机电感。
步骤八、针对误差状态方程,引入线性补偿矩阵,根据Popov超稳定性理论,令该误差状态方程前向通道为严格正实,则实现该误差状态方程全局渐进稳定,获得待估计电机电阻和待估计转子磁链/>
误差状态方程全局渐进稳定过程中,待估计电机电阻和待估计转子磁链/>的全局渐进稳定自适应律为:/>
式中,为待估计电机电阻;
Rm为电机电阻;
Ls为电机电感;
id为d轴电流;
为d轴待估计电流;
iq为q轴电流;
为q轴待估计电流;
ψf为转子磁链;
为待估计转子磁链;
ωe为电机电角速度;
K1、K2、K3、K4分别为第一可调节系数、第二可调节系数、第三可调节系数、第四可调节系数。
步骤九、根据待估计电机电阻和待估计转子磁链/>建立待估计电机电感/>的自适应观测方程组,根据待估计电机电感/>的自适应观测方程组求解出待估计电机电感待估计电机电感/>的自适应观测方程组为:
式中,p为微分算子;
为d轴待估计电流;
ud为d轴电压;
为待估计电机电感;
Rm为电机电阻;
ωe为电机电角速度;
为q轴待估计电流;
uq为q轴电压;
ψf为转子磁链;
Ls为电机电感;
K5、K6分别第五可调节系数、第六可调节系数。
步骤十、按照步骤六至步骤九,获得第一电机的待估计电机电阻待估计转子磁链/>待估计电机电感/>获得第二电机的待估计电机电阻/>待估计转子磁链/>待估计电机电感/>
步骤十一、将带入步骤一的转矩预测模型中进行转矩预测模型的更新;将更新后的转矩预测模型依次进行步骤二至步骤五,实现对第一电机的评价函数g1、第二电机的评价函数g2的最优化。
带入标准电机电压平衡方程,获得k+1时刻第一电机的电流预测值i1(k+1);将/>带入标准电机电压平衡方程,获得k+1时刻第一电机的电流预测值i2(k+1);将i1(k+1)、i2(k+1)带入步骤五中的定子电流在k时刻的预测误差方程,实现对定子电流在k时刻的预测误差方程的最优化。
通过对第一电机的评价函数g1、第二电机的评价函数g2和定子电流在k时刻的预测误差方程的最优化,提高双电机系统的鲁棒性,完成双电机同轴串联系统驱动力的同步协调控制。
本发明提出一种双电机直接转矩预测控制策略,各电机单独实现内环转矩环计算,并同时接收速度环解算出的在线实时转矩指令,其次,针对多电机系统由于参数失配而导致转矩失配问题,引入在线预测转矩反馈方法,提高系统效率;基于MRAS算法,引入双电机系统参数在线辨识补偿,进一步提高转矩控制精度。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上,但其并不是用来限定本发明,任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内,都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改,因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰,均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.基于参数补偿的同轴串联系统驱动力同步协调控制方法,其特征在于:包括:
步骤一、在定子磁链坐标系下,确定采用双极性变换法后双永磁同步电机的磁链预测模型、转矩预测模型和双电机耦合动力学方程;
步骤二、将任意电机的电压矢量usi分解为dq轴上的电压分矢量udi(k)、uqi(k);其中,i为电机序号,i=1或2;udi(k)为k时刻第i电机在d轴的电压分矢量;uqi(k)为k时刻第i电机在q轴的电压分矢量;建立udi(k)、uqi(k)与双永磁同步电机逆变器开关管状态关系方程;
步骤三、双永磁同步电机逆变器包括3组开关管,共8个开关管;
将8个开关管的开/关状态带入开关管状态关系方程,获得8个开关管的开/关状态对应的电压分矢量udi(k)、uqi(k);
步骤四、将8个开关管的开/关状态对应的电压分矢量udi(k)、uqi(k)分别带入磁链预测模型、转矩预测模型,获得8个开关管状态对应的预测电机转矩Tei(k+1)和预测定子磁链幅值ψsi(k+1);
步骤五、根据上述步骤,确定第一电机的评价函数g1、第二电机的评价函数g2和定子电流在k时刻的预测误差方程;
步骤六、设定电机可变观测模型;
步骤七、将电机可变观测模型与dq轴永磁同步电机的标准模型作差,获得误差状态方程;
步骤八、针对误差状态方程,引入线性补偿矩阵,根据Popov超稳定性理论,令该误差状态方程前向通道为严格正实,则实现该误差状态方程全局渐进稳定,获得待估计电机电阻和待估计转子磁链/>
步骤九、根据待估计电机电阻和待估计转子磁链/>建立待估计电机电感/>的自适应观测方程组,根据待估计电机电感/>的自适应观测方程组求解出待估计电机电感/>
步骤十、按照步骤六至步骤九,获得第一电机的待估计电机电阻待估计转子磁链待估计电机电感/>获得第二电机的待估计电机电阻/>待估计转子磁链/>待估计电机电感/>
步骤十一、将带入步骤一的转矩预测模型中进行转矩预测模型的更新;将更新后的转矩预测模型依次进行步骤二至步骤五,实现对第一电机的评价函数g1、第二电机的评价函数g2的最优化;
带入标准电机电压平衡方程,获得k+1时刻第一电机的电流预测值i1(k+1);将/>带入标准电机电压平衡方程,获得k+1时刻第一电机的电流预测值i2(k+1);将i1(k+1)、i2(k+1)带入步骤五中的定子电流在k时刻的预测误差方程,实现对定子电流在k时刻的预测误差方程的最优化;
通过对第一电机的评价函数g1、第二电机的评价函数g2和定子电流在k时刻的预测误差方程的最优化,提高双电机系统的鲁棒性,完成双电机同轴串联系统驱动力的同步协调控制。
2.根据权利要求1所述的基于参数补偿的同轴串联系统驱动力同步协调控制方法,其特征在于:所述步骤一中,磁链预测模型为:
式中,k为当前时刻;
k+1为下一时刻;
ψs1(k+1)为下一时刻第一电机的定子磁链值;
ψs2(k+1)为下一时刻第二电机的定子磁链值;
q1为第一电机的中间变量;
q2为第二电机的中间变量;
α1为第一电机电压矢量与定子磁链的夹角;
α2为第二电机电压矢量与定子磁链的夹角;
us1为第一电机的电压矢量;
us2为第二电机的电压矢量;
Δt为系统的采样计算周期。
3.根据权利要求2所述的基于参数补偿的同轴串联系统驱动力同步协调控制方法,其特征在于:所述步骤一中,转矩预测模型为:
式中,Te1(k+1)为下一时刻第一电机的转矩;
Te2(k+1)为下一时刻第二电机的转矩;
p为双电机的极对数;
ψf1为第一电机的转子磁链值;
ψf2为第二电机的转子磁链值;
为第一电机的定子磁链值;
ψs2(k)为第二电机的定子磁链值;
δ1(k)为当前时刻第一电机的转矩角;
δ2(k)为当前时刻第二电机的转矩角;
Ls1为第一电机的电感;
Ls2为第二电机的电感;
双电机耦合动力学方程为:
式中,J为转动惯量;
p为双电机的极对数;
TL为外部负载转矩。
4.根据权利要求1所述的基于参数补偿的同轴串联系统驱动力同步协调控制方法,其特征在于:所述步骤二中,udi(k)、uqi(k)与双永磁同步电机逆变器开关管状态关系方程为:
式中,Udc为母线电压;
θr为当前时刻电角度;
Sa、Sb、Sc分别为三组开关管对应的开/断状态。
5.根据权利要求1所述的基于参数补偿的同轴串联系统驱动力同步协调控制方法,其特征在于:所述步骤五中,第一电机的评价函数g1和第二电机的评价函数g2为:
式中,为第一电机转矩的期望值;
Te1(k+1)为下一时刻第一电机的转矩;
为第二电机转矩的期望值;
Te2(k+1)为下一时刻第二电机的转矩;
为第一电机的定子磁链期望值;
为下一时刻第一电机的定子磁链值;
为第二电机的定子磁链期望值;
ψs2(k+1)为下一时刻第二电机的定子磁链幅值;
Q1、Q2、Q3、Q4分别为第一权重系数、第二权重系数、第三权重系数、第四权重系数。
6.根据权利要求1所述的基于参数补偿的同轴串联系统驱动力同步协调控制方法,其特征在于:所述步骤五中,定子电流在k时刻的预测误差方程为:
式中,G1(k+1)为k+1时刻第一电机的补偿项;
G2(k+1)为k+1时刻第二电机的补偿项;
k1为第一补偿系数;
k2为第二补偿系数;
Δi(k)为k时刻二个电机的电流差值;
Δi(k+1)为k+1时刻二个电机的电流差值;
i1(k+1)为k+1时刻第一电机的电流预测值;
i2(k+1)为k+1时刻第二电机的电流预测值。
7.根据权利要求1所述的基于参数补偿的同轴串联系统驱动力同步协调控制方法,其特征在于:所述步骤六中,电机可变观测模型为:
式中,p为微分算子;
为d轴待估计电流;/>为q轴待估计电流;
为待估计电机电阻;
ωe为电机电角速度;
Ls为电机电感;
ud为d轴电压;uq为q轴电压;
为待估计转子磁链。
8.根据权利要求1所述的基于参数补偿的同轴串联系统驱动力同步协调控制方法,其特征在于:所述步骤七中,误差状态方程为:
式中,p为微分算子;
id为d轴电流;
iq为q轴电流;
为d轴待估计电流;
为q轴待估计电流;
Rm为电机电阻;
为待估计电机电阻;
ψf为转子磁链;
为待估计转子磁链;
Ls为电机电感。
9.根据权利要求8所述的基于参数补偿的同轴串联系统驱动力同步协调控制方法,其特征在于:所述步骤八中,误差状态方程全局渐进稳定过程中,待估计电机电阻和待估计转子磁链/>的全局渐进稳定自适应律为:
式中,为待估计电机电阻;
Rm为电机电阻;
Ls为电机电感;
id为d轴电流;
为d轴待估计电流;
iq为q轴电流;
为q轴待估计电流;
ψf为转子磁链;
为待估计转子磁链;
ωe为电机电角速度;
K1、K2、K3、K4分别为第一可调节系数、第二可调节系数、第三可调节系数、第四可调节系数。
10.根据权利要求9所述的基于参数补偿的同轴串联系统驱动力同步协调控制方法,其特征在于:所述步骤九中,待估计电机电感的自适应观测方程组为:
式中,p为微分算子;
为d轴待估计电流;
ud为d轴电压;
为待估计电机电感;
Rm为电机电阻;
ωe为电机电角速度;
为q轴待估计电流;
uq为q轴电压;
ψf为转子磁链;
Ls为电机电感;
K5、K6分别第五可调节系数、第六可调节系数。
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