[发明专利]一种基于Buck-Boost矩阵变换器的异步电机调速系统控制方法

摘要

本发明提供一种基于Buck‑Boost矩阵变换器的异步电机调速系统控制方法。其步骤为：根据异步电机的给定转速，同时检测其实际转速，经基于PI‑IP控制的矢量控制算法获得异步电机的给定电压，并以该给定电压作为Buck‑Boost矩阵变换器(BBMC)的参考输出电压；再以BBMC中电容电压与电感电流作为系统控制变量，经有限时间控制算法得到BBMC中对应功率开关的占空比；再根据该占空比及相应的开关周期输出控制信号控制BBMC中对应功率开关的开通时间，由此可在BBMC输出端获得与其参考输出一致的输出电压，从而实现异步电机实际转速对其给定转速的准确跟踪，达到对异步电机转速进行准确控制的目的。本发明具有控制精度高、鲁棒性强、跟踪误差小、动态性能好、抗干扰能力强等优点。

主权项

1.一种基于Buck‑Boost矩阵变换器的异步电机调速系统控制方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)根据异步电机的给定转速，同时检测其实际转速，得到相应的转速偏差；(2)根据异步电机的转速偏差，经PI‑IP控制算法处理后，得到异步电机的参考转矩；(3)根据异步电机的参考转矩，采用矢量控制算法处理得到异步电机的给定电压；(4)将步骤(3)中获得的异步电机给定电压作为Buck‑Boost矩阵变换器的参考输出电压，以Buck‑Boost矩阵变换器中电容电压与电感电流作为系统控制变量，建立Buck‑Boost矩阵变换器的状态微分方程；(5)根据异步电机定子单相绕组等效电路，建立异步电机定子单相绕组的状态微分方程；(6)根据Buck‑Boost矩阵变换器和异步电机定子单相绕组的状态微分方程，得到系统的动态方程；(7)根据系统的动态方程设计系统的控制函数；(8)根据系统动态方程和控制函数，得到Buck‑Boost矩阵变换器中对应功率开关的占空比；(9)根据步骤(8)中获得的Buck‑Boost矩阵变换器中功率开关的占空比，对Buck‑Boost矩阵变换器中对应功率开关进行控制，在Buck‑Boost矩阵变换器输出端获得与其参考输出电压一致的输出电压，实现异步电机实际转速对给定转速的准确跟踪。