CN115347835B - 一种权重自适应的电机控制方法、***、介质及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明属于控制或调节***技术领域,提供了一种权重自适应的电机控制方法、***、介质及电子设备;依据计算得到的多个J 1和J 2得到每个新代价函数下的最小电压矢量;依据每个新代价函数下的最小电压矢量,得到k+3时刻的定子磁链预测值和电磁转矩预测值;依据k+3时刻的电磁转矩预测值和k+3时刻的定子磁链预测值,计算得到多个数值;将得到的多个数值带入评价函数,使得评价函数的值最小的两个权重系数作为下一时刻k+1的权重系数,将下一时刻k+1的权重系数对应下的最小电压矢量;可以使感应电机模型预测控制算法中的两个权重系数合理变化,解决了感应电机模型预测控制算法在遇到参考值发生变化情况时,控制效果较差的问题。
Description
技术领域
本发明属于控制或调节***技术领域,尤其涉及一种权重自适应的电机控制方法、***、介质及电子设备。
背景技术
感应电机的控制是当今重点发展的产业,在海上风力发电和新能源汽车等行业中广泛应用。模型预测控制是感应电机驱动领域的新一代控制技术,具有动态性能好和易于处理各种约束条件等特点,方便在非线性模型的控制对象中实施,未来具有较大发展潜力。
模型预测控制中含有2个控制目标,一个是感应电机的电磁转矩能够快速、精确地追踪电磁转矩参考值,另一个是感应电机的定子磁链能够快速、精确地追踪定子磁链参考值;传统感应电机模型预测控制算法设计了一个代价函数,并在每个控制周期计算该代价函数的值,选取使代价函数最小的电压矢量,作为下一个控制周期感应电机模型预测控制算法的输入,其中,代价函数的第一项,对应控制目标电磁转矩;代价函数的第二项,对应控制目标定子磁链。
发明人发现,传统感应电机模型预测控制算法的代价函数中,设计了第一项权重系数和第二项权重系数用来调整控制目标电磁转矩和控制目标定子磁链的相对重要程度,从而影响整体控制效果,第一项权重系数和第二项权重系数是事先根据经验设置的值,并且在整个控制过程中始终不发生改变,这就导致传统感应电机模型预测控制算法在遇到电磁转矩参考值或定子磁链参考值发生变化情况时,控制效果较差的问题。
发明内容
本发明为了解决上述问题,提出了一种权重自适应的电机控制方法、***、介质及电子设备,本发明可以使感应电机模型预测控制算法中第一项权重系数和第二项权重系数合理变化,改进了感应电机模型预测控制算法,解决了传统感应电机模型预测控制算法在遇到电磁转矩参考值或定子磁链参考值发生变化情况时,控制效果较差的问题,可以使第一项权重系数和第二项权重系数在感应电机的运行过程中实时改变,提升控制性能。
为了实现上述目的,本发明是通过如下的技术方案来实现:
第一方面,本发明提供了一种权重自适应的电机控制方法,包括:
获取感应电机中,三相两电平逆变器不同开关状态下的多个电压矢量;
依据多个电压矢量,计算k+2时刻的电磁转矩预测值和k+2时刻的定子磁链预测值,其中,k为当前时刻;
通过计算电磁转矩参考值与k+2时刻的电磁转矩预测值差值的绝对值,得到多个J 1;通过计算定子磁链参考值与k+2时刻的定子磁链预测值差值的绝对值,得到多个J 2;
将预设感应电机模型预测控制算法中代价函数的权重参数进行离散化,得到多组权重参数,根据多组权重参数,得到多个对应的新代价函数;将多个J 1和J 2分别带入每个新代价函数,得到每个新代价函数下的最小电压矢量;依据每个新代价函数下的最小电压矢量,得到k+3时刻的定子磁链预测值和k+3时刻的电磁转矩预测值;
依据得到的下一时刻k+1的权重系数,以及下一时刻k+1的权重系数对应下的最小电压矢量,对感应电机进行控制。
进一步的,获取当前时刻三相坐标下的定子电流;
将三相坐标下的定子电流转化为当前时刻直轴交轴坐标系下的定子电流;
依据当前时刻直轴交轴坐标系下的定子电流,并依据当前时刻直轴交轴坐标系下的定子电流和前一时刻的电压矢量计算得到当前时刻的定子磁链和当前时刻的转子磁链;
依据当前时刻的定子磁链和当前时刻直轴交轴坐标系下的定子电流,计算得到下一时刻的定子磁链预测值;依据当前时刻直轴交轴坐标系下的定子电流和当前时刻的转子磁链,计算得到下一时刻的定子电流预测值;依据下一时刻的定子磁链预测值和下一时刻的定子电流预测值,计算得到下一时刻的电磁转矩预测值。
进一步的,依据下一时刻的定子磁链预测值和下一时刻的定子电流预测值,计算得到k+2时刻的定子磁链预测值;依据下一时刻的定子电流预测值和下一时刻的转子磁链预测值计算得到k+2时刻的定子电流预测值;依据k+2时刻的定子磁链预测值和k+2时刻的定子电流预测值,计算得到k+2时刻的电磁转矩预测值;
依据k+2时刻的定子磁链预测值和k+2时刻的定子电流预测值,计算得到k+3时刻的定子磁链预测值;依据k+2时刻的定子电流预测值和k+2时刻的转子磁链预测值计算得到k+3时刻的定子电流预测值;依据k+3时刻的定子磁链预测值和k+3时刻的定子电流预测值,计算得到k+3时刻的电磁转矩预测值。
进一步的,计算当前时刻的定子磁链为:
计算当前时刻的转子磁链为:
进一步的,下一时刻的定子磁链预测值为:
下一时刻的定子电流预测值为:
其中,,,,,,;T s 为采样周期或控制周期;为当前时刻直轴交轴坐标系下的定子电流;j为旋转因子;为电角速度;R s 为感应电机定子电阻;为当前时刻的定子磁链;L r 、L s 和L m 分别为感应电机的定子电感、感应电机的转子电感和感应电机的定转子之间的互感;R r 为感应电机的转子电阻;为当前时刻的转子磁链;为当前时刻的电压矢量;
下一时刻的电磁转矩预测值为:
进一步的,评价函数为:
进一步的,感应电机为鼠笼型感应电机。
第二方面,本发明还提供了一种权重自适应的电机控制***,包括:
数据采集模块,被配置为:获取感应电机中,三相两电平逆变器不同开关状态下的多个电压矢量;
k+2时刻预测模块,被配置为:依据多个电压矢量,计算k+2时刻的电磁转矩预测值和k+2时刻的定子磁链预测值,其中,k为当前时刻;
第一计算模块,被配置为:通过计算电磁转矩参考值与k+2时刻的电磁转矩预测值差值的绝对值,得到多个J 1;通过计算定子磁链参考值与k+2时刻的定子磁链预测值差值的绝对值,得到多个J 2;
k+3时刻预测模块,被配置为:将预设感应电机模型预测控制算法中代价函数的权重参数进行离散化,得到多组权重参数,根据多组权重参数,得到多个对应的新代价函数;将多个J 1和J 2分别带入每个新代价函数,得到每个新代价函数下的最小电压矢量;依据每个新代价函数下的最小电压矢量,得到k+3时刻的定子磁链预测值和k+3时刻的电磁转矩预测值;
控制模块,被配置为:依据得到的下一时刻k+1的权重系数,以及下一时刻k+1的权重系数对应下的最小电压矢量,对感应电机进行控制。
第三方面,本发明还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现了第一方面所述的权重自适应的电机控制方法的步骤。
第四方面,本发明还提供了一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现了第一方面所述的权重自适应的电机控制方法的步骤。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
本发明中,通过计算电磁转矩参考值与k+2时刻的电磁转矩预测值差值的绝对值,得到多个J 1;通过计算定子磁链参考值与k+2时刻的定子磁链预测值差值的绝对值,得到多个J 2;将预设感应电机模型预测控制算法中代价函数的权重参数进行离散化,得到多组权重参数,根据多组权重参数,得到多个对应的新代价函数;将多个J 1和J 1分别带入每个新代价函数,得到每个新代价函数下的最小电压矢量;依据每个新代价函数下的最小电压矢量,得到k+3时刻的定子磁链预测值和k+3时刻的电磁转矩预测值;以及通过计算电磁转矩参考值与k+3时刻的电磁转矩预测值差值的绝对值,得到多个;通过计算定子磁链参考值与k+3时刻的定子磁链预测值差值的绝对值,得到多个;将和带入评价函数,使得评价函数的值最小的两个权重系数作为下一时刻k+1的权重系数,将下一时刻k+1的权重系数对应下的最小电压矢量;可以使感应电机模型预测控制算法中的两个权重系数合理变化,解决了传统感应电机模型预测控制算法在遇到电磁转矩参考值或定子磁链参考值发生变化情况时,控制效果较差的问题。
附图说明
构成本实施例的一部分的说明书附图用来提供对本实施例的进一步理解,本实施例的示意性实施例及其说明用于解释本实施例,并不构成对本实施例的不当限定。
图1为本发明实施例1的控制流程图;
图2为本发明实施例1的权重参数的离散化过程。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
应该指出,以下详细说明都是示例性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
两电平,指的是两电平逆变器。
k为当前时刻;k+1为下一时刻;k-1为上一时刻;k+2和k+3是相对于当前时刻k和下一时刻k+1而言。
实施例1:
正如背景技术中记载的,传统的感应电机模型预测控制算法含有2个控制目标,一个是感应电机的电磁转矩T e 能够快速、精确地追踪电磁转矩参考值,另一个是感应电机的定子磁链能够快速、精确地追踪定子磁链参考值;
发明人发现,传统感应电机模型预测控制算法设计了一个代价函数,并在每个控制周期计算该代价函数的值,选取使代价函数最小电压矢量,作为下一个控制周期感应电机模型预测控制算法的输入,代价函数为:
代价函数的第一项,对应控制目标电磁转矩;代价函数的第二项,对应控制目标定子磁链;第一项权重系数第二项权重系数用来调整控制目标电磁转矩和控制目标定子磁链的相对重要程度,从而影响整体控制效果。在传统感应电机模型预测控制算法中,第一项权重系数和第二项权重系数是事先根据经验设置的值,并且在整个控制过程中,第一项权重系数和第二项权重系数的值始终不发生改变,这就导致传统感应电机模型预测控制算法在遇到以下三种工况时,控制效果较差的问题;第一种工况为电磁转矩参考值不变,定子磁链参考值发生变化;第二种工况为定子磁链参考值不变,电磁转矩参考值发生变化;第三种工况为电磁转矩参考值和定子磁链参考值均发生变化。
针对上述问题,本实施例提供了一种权重自适应的电机控制方法,主要包括:
S3、各个变量的当前值计算以及各个变量的预测值计算:
依据当前时刻直轴交轴坐标系下的定子电流,并依据当前时刻直轴交轴坐标系下的定子电流和前一时刻的电压矢量计算得到当前时刻的定子磁链和当前时刻的转子磁链;具体为:
当前时刻的定子磁链为:
其中,为当前时刻的定子磁链;为上一时刻的定子磁链;T s 为采样周期或控制周期;为上一时刻的电压矢量;R s 为感应电机定子电阻;为上一时刻的直轴交轴坐标系下的定子电流;k为当前时刻;k-1为上一时刻。
当前时刻的转子磁链为:
依据当前时刻的定子磁链和当前时刻直轴交轴坐标系下的定子电流,计算得到下一时刻的定子磁链预测值;依据当前时刻直轴交轴坐标系下的定子电流和当前时刻的转子磁链,计算得到下一时刻的定子电流预测值;依据下一时刻的定子磁链预测值和下一时刻的定子电流预测值,计算得到下一时刻的电磁转矩预测值;具体为:
下一时刻的定子磁链预测值为:
下一时刻的定子电流预测值为:
其中,,,,,,;T s 为采样周期或控制周期;为当前时刻直轴交轴坐标系下的定子电流;j为旋转因子;为电角速度;R s 为感应电机定子电阻;为当前时刻的定子磁链;L r 、L s 和L m 分别为感应电机的定子电感、感应电机的转子电感和感应电机的定转子之间的互感;R r 为感应电机的转子电阻;为当前时刻的转子磁链;为当前时刻的电压矢量。
下一时刻的电磁转矩预测值为:
依据下一时刻的定子磁链预测值和下一时刻的定子电流预测值,计算得到k+2时刻的定子磁链预测值;依据下一时刻的定子电流预测值和下一时刻的转子磁链预测值计算得到k+2时刻的定子电流预测值;依据k+2时刻的定子磁链预测值和k+2时刻的定子电流预测值,计算得到k+2时刻的电磁转矩预测值;具体的,将k+1时刻的各预测方程下标“[]”中的部分加1,即可得到k+2时刻的各预测方程;
依据k+2时刻的定子磁链预测值和k+2时刻的定子电流预测值,计算得到k+3时刻的定子磁链预测值;依据k+2时刻的定子电流预测值和k+2时刻的转子磁链预测值计算得到k+3时刻的定子电流预测值;依据k+3时刻的定子磁链预测值和k+3时刻的定子电流预测值,计算得到k+3时刻的电磁转矩预测值;具体的,将k+1时刻的各预测方程下标“[]”中的部分加2,即可得到k+3时刻的各预测方程。
S4、获取感应电机中,三相两电平逆变器不同开关状态下的多个电压矢量;依据多个电压矢量,计算k+2时刻的电磁转矩预测值和k+2时刻的定子磁链预测值,其中,k为当前时刻;通过计算电磁转矩参考值与k+2时刻的电磁转矩预测值差值的绝对值,得到多个J 1;通过计算定子磁链参考值与k+2时刻的定子磁链预测值差值的绝对值,得到多个J 2;具体的,可以将8个电压矢量分别代入k+2时刻的预测方程,得到8个和8个;然后计算得到8个J 1值和8个J 2值;8个电压矢量见表1所示;其中,V dc 为直流母线电压;S a 、S b 和S c 为三相两电平逆变器的开关状态:
S a =1表示a相上桥臂导通,下桥臂关断;
S a =0表示a相上桥臂关断,下桥臂导通;
S b =1表示b相上桥臂导通,下桥臂关断;
S b =0表示b相上桥臂关断,下桥臂导通;
S c =1表示c相上桥臂导通,下桥臂关断;
S c =0表示c相上桥臂关断,下桥臂导通;
表1 电压矢量的取值范围
S5、将预设感应电机模型预测控制算法中代价函数的权重参数进行离散化,得到多组权重参数,根据多组权重参数,得到多个对应的新代价函数;具体的,将当前时刻的权重系数按间隔离散化,得到9组权重系数,形成9个代价函数g1、g2、g3、g4、g5、g6、g7、g8和g9。
9组权重系数为:
9个新代价函数为:
如图2所示,权重参数进行离散化时,以当前时刻的权重参数为中心,建立的田字形网格,表示离散化之后的9组权重系数;田字形网格上的每一个点,代表一组权重系数;每组权重系数均为矢量,一组权重系数由两个权重系数组成;在k时刻,权重系数被离散化寻优,找到k+1时刻的最优权重系数;在k+1时刻,新的权重系数又被离散化寻优,得到k+2时刻的最优权重,如此不断动态寻优。
S8、依据每个新代价函数下的最小电压矢量,得到k+3时刻的定子磁链预测值和k+3时刻的电磁转矩预测值;具体的,步骤S6和步骤S7总共选出了9个电压矢量,使用这9个电压矢量计算各变量在k+3时刻的预测值。
S9、通过计算电磁转矩参考值与k+3时刻的电磁转矩预测值差值的绝对值,得到多个;通过计算定子磁链参考值与k+3时刻的定子磁链预测值差值的绝对值,得到多个;将和带入评价函数,使得评价函数的值最小的两个权重系数作为下一时刻k+1的权重系数,将下一时刻k+1的权重系数对应下的最小电压矢量;具体的,计算评价函数F的值,选择使F的值最小的那组权重系数,记为,并且选择与此权重系数对应的最优电压矢量。
S10、依据得到的下一时刻k+1的权重系数,以及下一时刻k+1的权重系数对应下的最小电压矢量,对感应电机进行控制;具体的,将控制算法中的权重系数更新为。并在k+1时刻,使两电平逆变器产生最优电压矢量,并送入鼠笼型感应电机进行控制。
实施例2:
本实施例提供了一种权重自适应的电机控制***,包括:
数据采集模块,被配置为:获取感应电机中,三相两电平逆变器不同开关状态下的多个电压矢量;
k+2时刻预测模块,被配置为:依据多个电压矢量,计算k+2时刻的电磁转矩预测值和k+2时刻的定子磁链预测值,其中,k为当前时刻;
第一计算模块,被配置为:通过计算电磁转矩参考值与k+2时刻的电磁转矩预测值差值的绝对值,得到多个J 1;通过计算定子磁链参考值与k+2时刻的定子磁链预测值差值的绝对值,得到多个J 2;
k+3时刻预测模块,被配置为:将预设感应电机模型预测控制算法中代价函数的权重参数进行离散化,得到多组权重参数,根据多组权重参数,得到多个对应的新代价函数;将多个J 1和J 2分别带入每个新代价函数,得到每个新代价函数下的最小电压矢量;依据每个新代价函数下的最小电压矢量,得到k+3时刻的定子磁链预测值和k+3时刻的电磁转矩预测值;
控制模块,被配置为:依据得到的下一时刻k+1的权重系数,以及下一时刻k+1的权重系数对应下的最小电压矢量,对感应电机进行控制。
所述***的工作方法与实施例1的权重自适应的电机控制方法相同,这里不再赘述。
实施例3:
本实施例提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现了实施例1所述的权重自适应的电机控制方法的步骤。
实施例4:
本实施例提供了一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现了实施例1所述的权重自适应的电机控制方法的步骤。
以上所述仅为本实施例的优选实施例而已,并不用于限制本实施例,对于本领域的技术人员来说,本实施例可以有各种更改和变化。凡在本实施例的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实施例的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种权重自适应的电机控制方法,其特征在于,包括:
获取感应电机中,三相两电平逆变器不同开关状态下的多个电压矢量;
依据多个电压矢量,计算k+2时刻的电磁转矩预测值和k+2时刻的定子磁链预测值,其中,k为当前时刻;
通过计算电磁转矩参考值与k+2时刻的电磁转矩预测值差值的绝对值,得到多个J 1;通过计算定子磁链参考值与k+2时刻的定子磁链预测值差值的绝对值,得到多个J 2;
将预设感应电机模型预测控制算法中代价函数的权重参数进行离散化,得到多组权重参数,根据多组权重参数,得到多个对应的新代价函数;将多个J 1和J 2分别带入每个新代价函数,得到每个新代价函数下的最小电压矢量;依据每个新代价函数下的最小电压矢量,得到k+3时刻的定子磁链预测值和k+3时刻的电磁转矩预测值;
依据得到的下一时刻k+1的权重系数,以及下一时刻k+1的权重系数对应下的最小电压矢量,对感应电机进行控制。
2.如权利要求1所述的一种权重自适应的电机控制方法,其特征在于,
获取当前时刻三相坐标下的定子电流;
将三相坐标下的定子电流转化为当前时刻直轴交轴坐标系下的定子电流;
依据当前时刻直轴交轴坐标系下的定子电流,并依据当前时刻直轴交轴坐标系下的定子电流和前一时刻的电压矢量计算得到当前时刻的定子磁链和当前时刻的转子磁链;
依据当前时刻的定子磁链和当前时刻直轴交轴坐标系下的定子电流,计算得到下一时刻的定子磁链预测值;依据当前时刻直轴交轴坐标系下的定子电流和当前时刻的转子磁链,计算得到下一时刻的定子电流预测值;依据下一时刻的定子磁链预测值和下一时刻的定子电流预测值,计算得到下一时刻的电磁转矩预测值。
3.如权利要求2所述的一种权重自适应的电机控制方法,其特征在于,依据下一时刻的定子磁链预测值和下一时刻的定子电流预测值,计算得到k+2时刻的定子磁链预测值;依据下一时刻的定子电流预测值和下一时刻的转子磁链预测值计算得到k+2时刻的定子电流预测值;依据k+2时刻的定子磁链预测值和k+2时刻的定子电流预测值,计算得到k+2时刻的电磁转矩预测值;
依据k+2时刻的定子磁链预测值和k+2时刻的定子电流预测值,计算得到k+3时刻的定子磁链预测值;依据k+2时刻的定子电流预测值和k+2时刻的转子磁链预测值计算得到k+3时刻的定子电流预测值;依据k+3时刻的定子磁链预测值和k+3时刻的定子电流预测值,计算得到k+3时刻的电磁转矩预测值。
5.如权利要求2所述的一种权重自适应的电机控制方法,其特征在于,下一时刻的定子磁链预测值为:
下一时刻的定子电流预测值为:
其中,,,,,,;T s 为采样周期或控制周期;为当前时刻直轴交轴坐标系下的定子电流;j为旋转因子;为电角速度;R s 为感应电机定子电阻;为当前时刻的定子磁链;L r 、L s 和L m 分别为感应电机的定子电感、感应电机的转子电感和感应电机的定转子之间的互感;R r 为感应电机的转子电阻;为当前时刻的转子磁链;为当前时刻的电压矢量;
下一时刻的电磁转矩预测值为:
7.如权利要求1所述的一种权重自适应的电机控制方法,其特征在于,感应电机为鼠笼型感应电机。
8.一种权重自适应的电机控制***,其特征在于,包括:
数据采集模块,被配置为:获取感应电机中,三相两电平逆变器不同开关状态下的多个电压矢量;
k+2时刻预测模块,被配置为:依据多个电压矢量,计算k+2时刻的电磁转矩预测值和k+2时刻的定子磁链预测值,其中,k为当前时刻;
第一计算模块,被配置为:通过计算电磁转矩参考值与k+2时刻的电磁转矩预测值差值的绝对值,得到多个J 1;通过计算定子磁链参考值与k+2时刻的定子磁链预测值差值的绝对值,得到多个J 2;
k+3时刻预测模块,被配置为:将预设感应电机模型预测控制算法中代价函数的权重参数进行离散化,得到多组权重参数,根据多组权重参数,得到多个对应的新代价函数;将多个J 1和J 2分别带入每个新代价函数,得到每个新代价函数下的最小电压矢量;依据每个新代价函数下的最小电压矢量,得到k+3时刻的定子磁链预测值和k+3时刻的电磁转矩预测值;
控制模块,被配置为:依据得到的下一时刻k+1的权重系数,以及下一时刻k+1的权重系数对应下的最小电压矢量,对感应电机进行控制。
9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现了如权利要求1-7任一项所述的权重自适应的电机控制方法的步骤。
10.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在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程序时实现了如权利要求1-7任一项所述的权重自适应的电机控制方法的步骤。
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CN114614719A (zh) * | 2022-05-16 | 2022-06-10 | 山东大学 | 电机驱动***预测功率因数控制方法及*** |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Multiobjective_Fuzzy-Decision-Making_Predictive_Torque_Control_for_an_Induction_Motor_Drive;Tianyi Wang等;《2021 IEEE International Conference on Predictive Control of Electrical Drives and Power Electronics (PRECEDE)》;20220124;全文 * |
永磁同步电机优化模型预测转矩控制;张晓光等;《中国电机工程学报》;20170820(第16期);全文 * |
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