基于增量反推控制的机械弹性储能用永磁同步电机控制方法

针对机械弹性储能系统多变量、强耦合和负载特性时变的特点,设计了机械弹性储能系统用永磁同步电机(PMSM)增量反推控制方法。在建立实际模型参数的机械弹性储能系统数学模型的基础上,推导设计了永磁同步电机速度增量反推控制器和电流增量反推控制器,分析了模型参数的鲁棒性,并从控制性能角度确定了控制参数。基于常规反推控制算法,增量反推控制将部分模型信息隐式表达,降低了对于系统模型参数的依赖性,提高了算法的鲁棒性和稳定性。仿真结果表明,与常规反推控制相比,增量反推控制下永磁同步电机可更加准确快速地跟踪指令,在参考转速突变时,转速及电流的稳定性及动态性能更好,且在系统参数发生变化的情况下,转速跟踪误差始终平稳地保持于零值,证明了该控制方法具有更强的鲁棒性。

基于自适应反推控制的无传感器PMSG闭环I/f控制

针对机械弹性储能系统动力源扭矩变化特性,提出一种无传感器永磁同步发电机(PMSG)闭环I/f反推自适应控制策略。建立机械弹性储能系统的数学模型和定子电流矢量定向下的PMSG数学模型,在分析PMSG开环I/f控制不足的基础上,提出基于自适应反推控制的I/f闭环控制方法,通过转速和电流闭环使定子电流定向的dq轴和以电机转子定向的dq轴之间的转角恒定。仿真结果表明,能够抑制转速波动,I/f控制的"转角-自平衡"特性使系统无须加装速度传感器,能够防止启动阶段过流,构建的定子电阻和电感自适应律可以准确辨识PMSG定子电阻和电感,提高了控制的鲁棒性。