[发明专利]一种基于单电流调节器的弱磁电压确定方法

权利要求书

1.一种基于单电流调节器的弱磁电压确定方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：根据电机控制系统当前运行状况，读取d、q轴电流值i_d、i_q，实际转速与指令转速差值Δω；

步骤二：将步骤一中读取的电流值i_d、i_q，代入式(1)判断当前实际工作点与最优工作点的相对位置关系，

式中：——电压下降方向，u为直流侧母线电压；——恒转矩向左方向，T_e为电机输出转矩；

若函数f＝0，说明当前工作点为对应负载转矩条件下的最优工作点，其恒转矩向左方向与电压下降方向垂直；

若函数f＞0，说明当前工作不是对应转矩条件下的最优工作点，其恒转矩向左方向与电压下降方向呈锐角关系，且位于最优工作点B点右上方，需要通过减小弱磁电压的方式到达最优工作点；

若函数f0，说明当前工作不是对应转矩条件下的最优工作点，其恒转矩向左方向与电压下降方向呈钝角关系，且位于最优工作点B点左下方，需要通过增加弱磁电压的方式到达最优工作点；

步骤三：将步骤一中读取的转速差值Δω和当前工作点恒转矩方向与电压下降方向所成角度关系θ，输入到模糊控制器，得到当前工作点寻优迭代步长，其中，当前工作点恒转矩方向与电压下降方向所成角度关系θ，由式(2)计算得出，

式中，分子项为矢量点积，分母为矢量模的积；

步骤四：结合步骤二中工作点与最优工作点位置关系，与步骤三中模糊控制器输出的寻优电压步长Δu_fwc，完成当前弱磁电压的修正；

若实际工作点位于最优工作点右上方，实际工作点A与最优工作点B的相对位置关系，需要通过减小弱磁电压的方式对电压进行修正，如式(3)；

u_fwc＝u_fwc-Δu_fwc (3)

若实际工作点位于最优工作点左下方，实际工作点C与最优工作点B的相对位置关系，需要通过增加弱磁电压的方式对电压进行修正，如式(4)；

u_fwc＝u_fwc+Δu_fwc (4)

单电流调节器弱磁控制具体方案为：根据当前工作点电流情况，计算对应最优工作点判断函数f，当函数取值为负，弱磁电压u_fwc需向变大方向修正，修正量Δu_fwc由步骤三中模糊控制器计算得出；当最优工作点判断函数f取值为正，则弱磁电压u_fwc需向减小方向修正，修正量同样由步骤三中模糊控制器计算得出，修正后的弱磁电压u_fwc作为下一周期系统交轴电压量；

步骤五：重复步骤一至步骤四完成对弱磁电压的多次修正，直至实际工作点角度关系和转速差值关系满足最优工作点判断条件，寻优结束；

所述的模糊控制器采用模糊控制方法，以指令转速与实际转速差值为输入变量1，工作点电压下降方向与转矩向左方向所成角度为输入变量2，寻优步长Δu_fwc为模糊控制器输出变量，模糊规则建立标准以寻优开始阶段选取大步长，保证寻优速度；寻优结束阶段选取小步长，保证系统稳定性；同时，扩大最优工作点范围，以保证模糊控制器转速差值在[-200，200]rpm内，矢量夹角值在[70°,110°]内，输出值固定不变以保证系统稳定性。