[发明专利]一种同步电机速度环参数自调整装置

说明书

技术领域

本发明涉及的一种同步电机速度环参数自调整装置。

背景技术

开关磁阻电机在很多应用场合主要以速度控制为主，主要是对转速的调节，现在的应用场合下，基本采用一组KP，KI参数用做速度环的调节参数，但是由于开关磁阻电机非线性特性明显，一组速度环的KP，KI参数很难满足整个速度变化范围的要求，而且大多数应用场合速度调节的范围不同，不同速度下所要求的KP，KI参数也不同，因此一组KP,KI速度环参数很难满足调速性能的要求，会造成速度超调过大、调节时间过长或速度出现震荡等一系列问题，严重影响了开关磁阻电机的应用和适应性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，通过一种同步电机速度环参数自调整装置，使速度环参数更加匹配不同速度下的要求，从而减小速度的超调量，使速度调节时间更短，使电机的速度响应更快。

为达到上述目的，本发明提供一种同步电机速度环参数自调整装置，包括速度PI调节器和参数自调整装置；

所述的参数自调整装置接收速度反馈信号Vfb，并输出比例系数KP和积分系数KI；

所述的速度PI调节器接收速度给定量Vcmd与Vfb的差值，以及参数自调整装置输出的比例系数KP和积分系数KI，并输出OUT量；

所述的参数自调整装置内设有比较模块和n个具有滞环回路的子模块，每个子模块设有不同的速度范围区间以及输出的速度环参数KP、KI，比较模块用于将反馈信号Vfb与各子模块速度区间比较，并置入匹配的子模块，并输出相应子模块的速度环参数KP和KI；

其中，n为大于等于2的自然数。

通过设置多个滞环回路的子模块可以防止切换抖动。

较佳地，所述的每个子模块的速度范围有速度阈值V2n-1，V2n限定，且V2n-1＜V2n，所述的反馈信号Vfb与子模块各速度阈值限定的速度范围相比较，并置入匹配的子模块。

较佳地，相邻的两个子模块具有如下关系：

前置子模块的速度阈值上限小于等于后置子模块的速度阈值下限。

所述的前置和后置在本文中不限定为位置的设定，而是根据速度范围进行排序。例如A1模块中具有速度阈值V1，V2，限定(V1，V2)的速度范围，认为A2模块汇总具有速度阈值V3，V4，限定(V3，V4)的速度范围，若V1，V2速度小于V3，V4，则A1模块是A2模块的前置模块，A2模块为A1模块的后置模块，若后续模块中不存在介于(V1，V2)和(V3，V4)之间的速度范围，则认为，A1模块是A2模块相邻的前置模块，同理，A2模块是A1模块相邻的后置模块。

优选的，所述的前置子模块的速度阈值上限值等于后置子模块的速度阈值下限值。通过此方法能够得到平滑地切换。

较佳地，所述的参数自调整装置内设有A1、A2……An个带有滞环电路的子模块；

Am模块具有速度阈值V2m-1、V2m即对应的输出速度环参数KP_2m-2，KI_2m-2以及KP_2m-1，KI_2m-1，其中V2m-1＜V2m且V2m-2≤V2m-1；

其中1≤m≤n，m为自然数。

其可理解为：

A1模块具有速度阈值V1、V2即对应的输出速度环参数KP_1，KI_1以及KP_2，KI_2，其中V1＜V2；

A2模块具有速度阈值V3、V4即对应的输出速度环参数KP_2，KI_2以及KP_3，KI_3，其中V3＜V4且V2≤V3；

……

An模块具有速度阈值V2n-1、V2n即对应的输出速度环参数KP_2n-2，KI-_2n-2以及KP_2n-1，KI_2n-1，其中V2n-1＜V2n且V2n-2≤V2n。

较佳地，当Vfb≥V2n-1,Vfb<V2n时，且输出的速度环参数为

KP_2n-2,KI_2n-2，若Vfb继续增大，在Vfb≥V2n之前，An模块一直保持输出的速度环参数为KP_2n-2,KI_2n-2，当Vfb≥V2n时，An模块输出的速度环参数切换为KP_2n-1,KI_2n-1，并一直保持以此参数作为输出量。若在Vfb≥V2n后，其值开始减小，但是仍然处于Vfb≥V2n-1时，An依旧保持输出的速度环参数为KP_2n-1,KI_2n-1，直到当Vfb<V2n-1时，An输出的速度环参切换为KP_2n-2,KI_2n-2。