[发明专利]风机电动变桨距电机驱动控制系统

权利要求书

1.一种风机电动变桨距电机驱动控制系统，其特征在于，包括：滑模速度控制器、负载转矩观测器、q轴电流控制器、d轴电流控制器、Clarke变换模块、位置与速度检测模块、Park变换模块、Park逆变换模块、SVPWM模块和三相逆变器；

滑模速度控制器采用积分滑模控制方式，其状态变量为

其中，ω是转子角速度，ω^*是给定转子角速度；

滑模速度控制器的滑模面为s_y＝c_yy₁+y₂，c_y为滑模面参数，且c_y＞0；

滑模速度控制器输出的负载转矩给定值和q轴转矩电流给定值为

其中，J是转动惯量，p是电机极对数，ψ_f是永磁体磁链，B是摩擦系数；系数μ₁、系数μ₂和系数μ₃为速度滑模控制的指数趋近率系数，且μ₁＞0，μ₂＞0，μ₃＞0；

负载转矩观测器依据转子角速度ω和电流i_q对负载转矩进行观测，得到负载转矩观测值负载转矩观测器为

其中，是转子角速度估计值，g是负载转矩观测器的反馈增益且g＜0；

k_g是负载转矩观测器的滑模增益且k_g≤-|e₂/J|，为负载转矩观测误差，T_L为负载转矩；

负载转矩观测器输出的负载转矩观测值被送至滑模速度控制器；滑模速度控制器输出的q轴给定电流中包括有负载转矩观测值的补偿分量；速度滑模控制器输出的q轴给定电流直接作为q轴电流控制器的q轴转矩电流给定值，起到负载转矩补偿的作用；

负载转矩观测器根据滑模速度控制器输出的负载转矩给定值的变化对反馈增益g进行调整，方法是：

步骤S1、负载转矩观测器依据现有的反馈增益g值对负载转矩进行观测，得到负载转矩观测值；

步骤S2、滑模速度控制器进行控制运算，输出负载转矩给定值

步骤S3、计算

步骤S4、判断是否大于转矩变化比较阈值ε；当大于转矩变化比较阈值ε时，取反馈增益g等于g_min；当小于等于转矩变化比较阈值ε时，取反馈增益g等于g_max；

其中，ε＞0；g_max为反馈增益高值，g_min为反馈增益低值，且g_min＜g_max＜0；

滑模速度控制器和负载转矩观测器的参数统一采用狼群算法进行优化整定。