[发明专利]粒子群算法优化滑膜变结构永磁同步电机控制参数的方法

权利要求书

1.一种粒子群算法优化滑膜变结构永磁同步电机控制参数的方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：

(a)构建待优化滑膜变结构永磁同步电机d轴和q轴实际电压关于控制参数的数学模型，以此获得该待优化滑膜变结构永磁同步电机q轴额定电流的表达式，根据该q轴额定电流的表达式搭建所述待优化滑膜变结构永磁同步电机的Simulink模型；

(b)设定所述控制参数的取值范围，初始值，设定粒子群算法中粒子的更新原则和终止条件，利用所述粒子群算法获得最优的所述控制参数，其中，所述更新原则是通过将当前的控制参数带入Simulink模型中，以此计算每个粒子的适应值，利用该适应值对每个粒子的速度和位置更新。

2.如权利要求1所述的一种粒子群算法优化滑膜变结构永磁同步电机控制参数的方法，其特征在于，在步骤(a)中，所述d轴和q轴实际电压关于控制参数的数学模型按照下列表达式进行：

其中，u_d是d轴的实际电压、u_q是q轴的实际电压、i_d是d轴的实际电流、i_q是q轴的实际电流，R是定子绕组电阻，ω_m是机械角度，L_d和L_q分别为定子绕组d轴和q轴电感，L_s是定子电感，是永磁体磁链，p_n为极对数，J为转动惯量，T_L为负载转矩，B是磁感应强度。

3.如权利要求2所述的一种粒子群算法优化滑膜变结构永磁同步电机控制参数的方法，其特征在于，所述d轴的实际电流i_d为零。

4.如权利要求1-3任一项所述的一种粒子群算法优化滑膜变结构永磁同步电机控制参数的方法，其特征在于，在步骤(a)中，所述q轴额定电流的表达式按照下列进行：

其中，是q轴额定电流，D是中间变量，s是中间变量，s＝cx₁+x₂。其中，x₁＝ω^*-ω，x₁、x₂是系统变量，c是滑模面系数，ω^*是预设的永磁同步电机的指令转速，ω是永磁同步电机的实际转速，t是采样时间，τ是积分变量，k和ε是控制参数。

5.如权利要求1所述的一种粒子群算法优化滑膜变结构永磁同步电机控制参数的方法，其特征在于，在步骤(b)中，所述适应值的计算优选按照下列表达式进行：

其中，S是适应值，e(t)是ω-ω^*，t是积分变量。

6.如权利要求1所述的一种粒子群算法优化滑膜变结构永磁同步电机控制参数的方法，其特征在于，在步骤(b)中，所述粒子的速度更新优选按照下列表达式进行：

v_t+1＝wv_t+c₁r₁(P_t-x_t)+c₂r₂(G_t-x_t)

其中，v_t+1是t+1时刻粒子的速度，w是惯性因子，c₁是加速常数,r₁表示在区间[0,1]上的随机数，P_t是t时刻粒子的最优位置，x_t是粒子的当前位置，c₂是加速常数，r₂是表示在区间[0,1]上的随机数，G_t是t时刻粒子群的最优位置。

7.如权利要求1-6任一项所述的一种粒子群算法优化滑膜变结构永磁同步电机控制参数的方法，其特征在于，在步骤(b)中，所述粒子的位置更新优选按照下列表达式进行：

x_t+1＝x_t+v_t+1

其中，x_t+1是t+1时刻粒子的位置，x_t是t时刻粒子的位置，v_t+1是t+1时刻粒子的速度。