專利名稱：多種外部干擾下的帶有機(jī)械彈性儲(chǔ)能的永磁電動(dòng)機(jī)組控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶有機(jī)械彈性儲(chǔ)能的永磁同步電機(jī)控制方法，屬于電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
儲(chǔ)能技術(shù)對(duì)于解決當(dāng)前新能源入網(wǎng)、調(diào)峰調(diào)頻等問題，保證電網(wǎng)供需平衡、維護(hù)系統(tǒng)穩(wěn)定，都具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。在深入研究機(jī)械潤簧彈性儲(chǔ)能(Mechanical ElasticEnergy Storage, MEES)原理的基礎(chǔ)上,技術(shù)人員提出了永磁電機(jī)式機(jī)械彈性儲(chǔ)能方法,永磁同步電機(jī)(permanent magnet synchronous motor, PMSM)具有功率密度大、效率高、電磁轉(zhuǎn)矩大、體積小、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，是該方法儲(chǔ)能機(jī)組伺服系統(tǒng)的最優(yōu)選擇。由于機(jī)組的機(jī)電耦合特性以及永磁同步電機(jī)(PMSM)的非線性特征，該儲(chǔ)能方式需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題之一就是機(jī)組的非線性控制問題。永磁同步電機(jī)在儲(chǔ)能運(yùn)行時(shí)，渦簧彈性扭矩和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的不斷變化，將對(duì)伺服系統(tǒng)的性能造成不良影響。加之PMSM本身具有非線性、強(qiáng)耦合以及時(shí)變性等特點(diǎn)，特別是機(jī)組并網(wǎng)儲(chǔ)能運(yùn)行時(shí)，機(jī)組將時(shí)常遭受到非線性外部干擾，常規(guī)參數(shù)固定的PID控制器適應(yīng)性將變差，很難滿足高精度伺服系統(tǒng)的控制要求。因此，在帶有機(jī)械彈性儲(chǔ)能的永磁電動(dòng)機(jī)組儲(chǔ)能運(yùn)行時(shí)，設(shè)計(jì)一種控制方法，能夠保證在外部非線性干擾下，永磁同步電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)速保持基本恒定具有非常重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)之弊端，提供一種多種外部干擾下的帶有機(jī)械彈性儲(chǔ)能的永磁電動(dòng)機(jī)組控制方法。本發(fā)明所述問題是以下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種多種外部干擾下的帶有機(jī)械彈性儲(chǔ)能的永磁電動(dòng)機(jī)組控制方法，所述永磁電動(dòng)機(jī)組包括永磁同步電機(jī)、齒輪變速箱和用作機(jī)械彈性儲(chǔ)能的渦簧箱，所述控制方法為:首先建立包含永磁同步電機(jī)、齒輪變速箱和渦簧箱的永磁電動(dòng)機(jī)組的全系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，然后針對(duì)由非線性外部系統(tǒng):
權(quán)利要求
1.一種多種外部干擾下的帶有機(jī)械彈性儲(chǔ)能的永磁電動(dòng)機(jī)組控制方法，其特征是，所述永磁電動(dòng)機(jī)組包括永磁同步電機(jī)、齒輪變速箱和用作機(jī)械彈性儲(chǔ)能的渦簧箱；所述控制方法首先建立包含永磁同步電機(jī)、齒輪變速箱和渦簧箱的永磁電動(dòng)機(jī)組的全系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，然后針對(duì)由非線性外部系統(tǒng):W=A(W)1 IS: S 產(chǎn)生的多類不同的非諧波周期有界的非線性外部擾動(dòng),設(shè)計(jì)非線性內(nèi)模方程:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多種外部干擾下的帶有機(jī)械彈性儲(chǔ)能的永磁電動(dòng)機(jī)組控制方法，其特征是，所述永磁電動(dòng)機(jī)組的全系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型為:
全文摘要
一種多種外部干擾下的帶有機(jī)械彈性儲(chǔ)能的永磁電動(dòng)機(jī)組控制方法，所述永磁電動(dòng)機(jī)組包括永磁同步電機(jī)、齒輪變速箱和用作機(jī)械彈性儲(chǔ)能的渦簧箱，所述控制方法首先建立包含永磁同步電機(jī)、齒輪變速箱和渦簧箱的永磁電動(dòng)機(jī)組的全系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，然后針對(duì)多類不同的非諧波周期有界的非線性外部擾動(dòng)，設(shè)計(jì)非線性內(nèi)模方程及狀態(tài)反饋控制器。本發(fā)明設(shè)計(jì)了不同的非線性內(nèi)模方程；在標(biāo)稱系統(tǒng)控制律的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了狀態(tài)反饋控制器。試驗(yàn)結(jié)果表明，不同的非線性干擾輸入均能被完全抑制，設(shè)計(jì)的狀態(tài)反饋控制器使閉環(huán)系統(tǒng)能夠很快地跟蹤參考信號(hào)，并保證在多類外部干擾下永磁電動(dòng)機(jī)組輸出的角速度保證基本穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)了機(jī)組的高精度伺服控制。
文檔編號(hào)H02P6/00GK103117692SQ20131007622
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2013年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月11日
發(fā)明者余洋, 米增強(qiáng) 申請(qǐng)人:華北電力大學(xué)(保定)