[发明专利]基于双模糊PI控制的航空宽变频三级式电机调压方法

权利要求书

1.基于双模糊PI控制的航空宽变频三级式电机调压方法，应用于调节三级式发电机中，其特征在于，具体包括如下步骤：

步骤1、将永磁副励磁机的输出线电压的输出波形调整为与输出线电压频率相同的方波信号；捕获该方波信号上连续的2个上升沿的时间差，根据该时间差计算的得到永磁副励磁机的频率f_pmg；

步骤2、根据永磁副励磁机与三级式发电机中的主发电机之间的极对数关系和f_pmg，计算得到主发电机交流信号的频率f，基于频率f确定主发电机的转速n；

步骤3、双模糊控制：将主发电机的输出电压作为调节点反馈电压，计算调节点反馈电压与参考电压的偏差e及偏差的微分ec，对偏差e以及偏差的微分ec进行模糊化处理，得到电压环的比例参数和积分参数的变化量ΔK_p与ΔK_i；对发电机的实时转速n进行模糊化处理，得到比例参数和积分参数的变化量的中心值K_pc与K_ic；根据ΔK_p、ΔK_i、K_pc、K_ic，确定电压环的比例参数K_p和积分参数K_i；

利用该比例参数K_p和积分参数K_i对调节点反馈电压与参考电压进行电压环的PI调节，得到励磁电流参考值；

步骤4、实时采集励磁绕组上的电流I_if，并计算I_if与步骤3中励磁电流参考值的差值，对该差值进行励磁电流环的PI调节，得到励磁电压信号U_f；

步骤5、基于U_f，得到PWM调制信号，当PWM调制信号为高电平时，将永磁发电机经过三相不控整流后的电压U_PMG输入至励磁绕组，作为励磁绕组的磁源；当PWM调制信号为低电平时，断开U_PMG与励磁绕组的连接。

2.根据权利要求1所述的基于双模糊PI控制的航空宽变频三级式电机调压方法，其特征在于，所述步骤3中计算得到电压环的比例参数和积分参数的变化量ΔK_p与ΔK_i的具体方法为：

计算ΔK_p：利用隶属度函数，求得偏差、偏差的微分对预设的第一输入模糊语言的隶属度；根据该隶属度、预设的第一模糊规则，模糊推理得到电压环比例参数的变化量ΔK_p对预设的第一输出模糊语言的隶属度；使用加权平均算法对模糊推理的结果进行清晰化处理，得到ΔK_p；

计算ΔK_i：利用隶属度函数，求得e、ec对预设好的第二输入模糊语言的隶属度；根据该隶属度、预设的第二模糊规则，模糊推理得到积分参数的变化量ΔK_i对预设的第二输出模糊语言的隶属度；使用加权平均算法对模糊推理的结果进行清晰化处理，得到ΔK_i；

计算K_pc：利用隶属度函数，得到n对预设好的第三输入模糊语言的隶属度；根据该隶属度、预设的第三模糊规则，模糊推理得到比例参数变化量的中心值K_pc对预设的第三输出模糊语言的隶属度，使用加权平均算法对模糊推理的结果进行清晰化处理，得到K_pc；

计算K_ic：利用隶属度函数，得到n对预设的第四输入模糊语言的隶属度；根据该隶属度、预设的第四模糊规则，模糊推理得到积分参数变化量的中心值K_ic对预设的第四输出模糊语言的隶属度，使用加权平均算法对模糊推理的结果进行清晰化处理，得到K_ic。