[发明专利]基于模糊PI的小型船用电力无刷直流推进电机控制系统在审

专利信息
申请号: 201810547047.8 申请日: 2018-05-31
公开(公告)号: CN108599650A 公开(公告)日: 2018-09-28
发明(设计)人: 赵红;罗鹏;张军;王宁;郑忠玖;刘毅;王志勇 申请(专利权)人: 大连海事大学
主分类号: H02P21/00 分类号: H02P21/00
代理公司: 大连东方专利代理有限责任公司 21212 代理人: 姜玉蓉;李洪福
地址: 116026 辽*** 国省代码: 辽宁;21
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摘要:
搜索关键词: 推进电机 无刷直流 控制系统 模糊PI 小型船 模糊控制理论 动静态性能 模糊PI控制 上位机监控 调速性能 模糊逻辑 响应性能 小型船舶 运行状态 在线调节 传统的 鲁棒性 自适应 超调 稳态 电机 模糊 响应
【权利要求书】:

1.一种基于模糊PI的小型船用电力无刷直流推进电机控制系统,其特征在于包括:

与无刷直流推进电机(8)相连接用于检测该电机转子的位置信号的三相霍尔传感器(4);

接收所述三相霍尔传感器(4)传送的霍尔位置信号的主控模块(2),所述主控模块(2)将接收到的霍尔位置信号转换成无刷直流推进电机(8)的反馈转速值ω、将给定转速值ω*与反馈转速值ω做差计算出速度误差e(k),通过模糊PI控制算法对无刷直流推进电机(8)进行调节控制:首先判断速度误差e(k)是否大于设定的阈值,如果大于阈值则推算出误差变化率ec,将速度误差e(k)和误差的变化率ec量化到模糊论域中通过模糊控制器进行模糊推理和解模糊处理,如果小于阈值则对无刷直流推进电机(8)的转速进行控制和调节从而输出电流PI控制器的参考值;

所述主控模块(2)通过人机交互接口与GUI上位机监控界面(3)相连接。

2.根据权利要求1所述的基于模糊PI的小型船用电力无刷直流推进电机控制系统,其特征还在于:所述主控模块(2)包括用于采集滑动变阻器(1)上电压信息的AD采样接口(2-1)、速度模糊PI控制模块(2-2)、电流PI控制模块(2-4)和PWM调制及换相模块(2-6);所述AD采样接口(2-1)将模拟电压信号转换成数字信号作为转速的给定值、将其转速计算模块(2-5)计算出的反馈速度值做差计算出速度误差e(k)并传送至速度模糊PI控制模块(2-2)中,所述速度模糊PI控制模块(2-2)采用模糊处理方式进行数据处理将计算出的电流环的电流参考值i*(k)传送至电流PI控制模块(2-4)中,所述电流PI控制模块(2-4)与PWM调制及换相模块(2-6)相连接。

3.根据权利要求2所述的基于模糊PI的小型船用电力无刷直流推进电机控制系统,其特征还在于:该系统还包括功率放大模块(10),所述PWM调制及换相模块(2-6)将PWM脉冲宽度调制信号传送至功率放大模块(10)进行功率放大;所述功率放大模块(10)的输出端与逆变模块(6)相连接,所述逆变模块(6)的输出端与无刷直流推进电机(8)相连接,所述逆变模块(6)的桥臂底端与电流采集模块(7)相连接,所述电流采集模块(7)的输出端与AD转换模块(5)相连接,所述AD转换模块(5)的输出端与电流PI控制模块(2-4)的输入端相连接。

4.根据权利要求2所述的基于模糊PI的小型船用电力无刷直流推进电机控制系统,其特征还在于:所述主控模块(2)还包括转速计算模块(2-5),所述转速计算模块(2-5)接收所述三相霍尔传感器(4)传送的霍尔位置信号将该信号转换成电机的转速信息、将转速信息实时传送至速度模糊PI控制模块(2-2)的输入端。

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