[发明专利]基于二阶线性ADRC的航空交流起动/发电机动态起动控制方法

摘要

本发明涉及一种基于二阶线性ADRC的航空交流起动/发电机动态起动控制方法，针对不同的起动转速，选择合理参数，实现了电机的带转速平稳起动功能，减小了起动失败时因发动机油管中大量高温航空煤油无法及时导出给航空发动机带来的危害；取消了经典PID调节器的使用，避免了由于误差积分反馈带来的闭环系统反应迟钝、容易产生震荡和控制量饱和等副作用。

主权项

一种基于二阶线性ADRC的航空交流起动/发电机动态起动控制方法，其特征在于步骤如下：步骤1：根据获取的转子位置信息，计算得到电机当前转速；步骤2：采集主发电机定子A相和C相电流i_A、i_C，计算B相电流i_B＝‑(i_A+i_C)，在三相坐标系ABC下定子电流矢量i_s表示为i_s＝i_A+ai_B+a²i_C，式中，为复数运算符号，其作用是使一个向量沿逆时针方向旋转120°；步骤3：通过Clarke变换将ABC坐标系变换到两相静止坐标系αβ0，得在αβ0坐标系下沿α轴的分量沿β轴的分量定子三相电流在dq0坐标系下沿d、q轴的分量为i_d、i_q，采用Park变换将αβ0坐标系变换到dq0坐标系，得式中为d轴与α轴的夹角；步骤4：设定动态起动转速ω_r0，当0<ω_r0≤ω_r1＝500r/min时，速度环ADRC调节器选用离线整定得到的参数组1中的参数值；当ω_r1<ω_r0≤ω_r2＝1000r/min时，速度环ADRC调节器选用离线整定得到的参数组2中的参数值；当ω_r2<ω_r0≤ω_r3＝1500r/min时，速度环ADRC调节器选用离线整定得到的参数组3中的参数值；当ω_r3<ω_r0≤ω_r4＝2000r/min时，速度环ADRC调节器选用离线整定得到的参数组4中的参数值；当ω_r4<ω_r0≤ω_r5＝2500r/min时，速度环ADRC调节器选用离线整定得到的参数组5中的参数值；当ω_r5<ω_r0≤ω_r6＝3000r/min时，速度环ADRC调节器选用离线整定得到的参数组6中的参数值；所述参数组1～参数组6的参数值由以下方式得到：将电机动态起动转速范围区间(0，3000rpm]等间隔划分为六个小范围区间：(0，500rpm]、(500rpm，1000rpm]、(1000rpm，1500rpm]、(1500rpm，2000rpm]、(2000，2500rpm]、(2500rpm，3000rpm]，在不同转速区间下，整定速度环ADRC调节器参数，使在该参数组下的系统输出转矩波动最小、响应最快，依次记录从小到大各转速区间对应参数组为参数组1、参数组2、参数组3、参数组4、参数组5、参数组6；步骤5：将电机转速参考值和电机转速反馈值ω_r作差，然后输入速度环ADRC进行调节，二阶线性ADRC调节器输出值即为下一时刻定子三相电流在dq0坐标系下沿q轴方向的电流分量参考值i_q*；步骤6：设定q轴电流环二阶线性ADRC调节器的调节参数，将q轴方向电流分量参考值i_q*和解算出的当前主发电机定子电流在q轴方向的电流分量i_q作差输入q轴电流环ADRC进行调节，二阶线性ADRC调节器输出值即为下一时刻定子三相电压在dq0坐标系下沿q轴方向的电压分量参考值u_q*；设定d轴电流环二阶线性ADRC调节器的调节参数，将d轴方向电流分量参考值i_d*和解算出的当前主发电机定子电流在d轴的电流分量i_d作差输入d轴电流环ADRC进行调节，二阶线性ADRC调节器输出值即为下一时刻定子三相电压在dq0坐标系下沿d轴方向的电压分量参考值u_d*；步骤7：u_d*、u_q*通过dq0坐标系到αβ0坐标系的变换得到定子电压在α轴、β轴的坐标分量根据空间矢量调制方法SVPWM对电压矢量u_s*＝u_α*+u_β*进行矢量合成，得到三相逆变器所需要的开关控制信号。