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专利号: 202010672942X
申请人: 湖南科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2025-12-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种开关磁阻电机驱动海洋绞车主动升沉补偿控制方法,其特征在于,所述方法根据海洋绞车升沉运动速度和开关磁阻电机的实际转速,计算开关磁阻电机的转速偏差;所述转速偏差经渐进稳态误差控制算法处理得到给定转矩,结合开关磁阻电机的实际转矩,得到转矩偏差;根据开关磁阻电机的给定磁链,同时检测其实际磁链,得到磁链偏差;根据转矩偏差和磁链偏差,对功率变换电路发送控制信号,以控制功率变换电路中功率开关的通断。

2.根据权利要求1所述的开关磁阻电机驱动海洋绞车主动升沉补偿控制方法,其特征在于,具体包括以下方法:(a)实时检测海洋绞车升沉运动速度,计算海洋绞车主动升沉补偿对应的开关磁阻电机转速,以该转速作为开关磁阻电机的给定转速;

(b)检测开关磁阻电机的实际转速,结合开关磁阻电机的给定转速,得到转速偏差;

(c)对步骤(b)所得转速偏差进行渐进稳态误差控制算法处理,得到开关磁阻电机的给定转矩;

(d)检测开关磁阻电机的实际转矩,根据步骤(c)所得给定转矩,得到转矩偏差;

(e)检测开关磁阻电机的实际磁链,同时根据其给定磁链,得到其磁链偏差;

(f)对步骤(d)和(e)得到的转矩偏差和磁链偏差,进行直接转矩控制处理,得到开关磁阻电机对应功率变换电路中功率开关的控制信号;

(g)根据步骤(f)所得的控制信号对功率变换电路中功率开关的通断状态进行控制。

3.根据权利要求2所述的开关磁阻电机驱动海洋绞车主动升沉补偿控制方法,其特征在于,所述步骤(a)中海洋绞车升沉运动速度根据公式(1)得到开关磁阻电机的给定转速:式中:nref为开关磁阻电机的给定转速,v为海洋绞车升沉运动速度,R为海洋绞车卷筒半径,k为卷筒与开关磁阻电机之间的传动比。

4.根据权利要求3所述的开关磁阻电机驱动海洋绞车主动升沉补偿控制方法,其特征在于,所述步骤(c)中采用渐进稳态误差控制算法GSSEC得到开关磁阻电机的给定转矩,具体步骤为:步骤c-1:设当前采样时刻的转速偏差为Δn(k)、上一采样时刻的转速偏差为Δn(k-

1),采用非线性误差算法,根据公式(2)得到当前采样时刻的控制输出u1(k);

式中:KL、K1p和K2p(p=1,2,3,4)为GSSEC控制参数,且K2p≥K1p>0,vs(k)为根据转速偏差Δn(k)实现对u1(k)进行调节的控制变量;

*

步骤c-2:采集上一采样时刻的给定转矩Te (k-1),根据公式(3)对当前采样时刻的控制输出u1(k)进行补偿,得到当前采样时刻的给定转矩Te*(k):Te*(k)=u1(k)+Te*(k-1)                         (3)

5.根据权利要求4所述的开关磁阻电机驱动海洋绞车主动升沉补偿控制方法,其特征在于,所述步骤(c)的公式(2)中,GSSEC控制参数KL、K1p和K2p(p=1,2,3,4)选最优取值。

6.根据权利要求5所述的开关磁阻电机驱动海洋绞车主动升沉补偿控制方法,其特征在于,以控制参数KL、K1p和K2p(p=1,2,3,4)为优化对象,以开关磁阻电机转速偏差Δn和磁链偏差Δψ为优化目标,构建多目标优化的满意度函数和适应度函数,采用果蝇算法对转速偏差Δn和磁链偏差Δψ进行优化,确定控制参数KL、K1p和K2p(p=1,2,3,4)的最优取值。