电流环自适应控制方法以及装置与流程

本申请涉及永磁电机，尤其涉及一种电流环自适应控制方法以及装置。

背景技术：

1、永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,pmsm)具有效率高、功率因数大等优势，广泛应用于各个领域。现阶段永磁同步电机的控制策略以双闭环控制为主，该方法包含转速环和电流环两部分。其中电流环作为内环控制直接作用于被控对象，其调节能力极大影响了电机控制性能。在传统控制方法中，电流环多采用固定参数的pi调节器。对于转速区间较小的系统而言，转速变化对系统的影响较小，单一的调节参数可以满足系统的控制需求。但对于转速区间较大的系统，随着转速升高，由于d、q轴之间的耦合加剧、数字控制延时角增大等因素影响，原本适用于低转速的电流环调节参数应用在高转速状态下，电流环调节性能变差，甚至可能出现失稳的情况。

2、为解决上述问题，人工神经网络(artificial neural network，ann)被应用在电流环控制中，利用其具有的自学习和自适应能力，自动调节电流环参数，稳定电流环性能。然而现阶段ann在双闭环参数调节上的应用多采用在线训练的方式，即在运行过程中实时计算更新网络权重，这需要在控制过程中占用大量的计算资源。

技术实现思路

1、本申请实施例的目的在于提出一种电流环自适应控制方法以及装置，以减少永磁同步电机电流环控制过程中的计算资源，提高电流环控制的稳定性。

2、为了解决上述技术问题，本申请实施例提供一种电流环自适应控制方法，包括：

3、采集样本数据和动态性能参数；

4、基于所述样本数据拟合出与所述动态性能参数相对应的电流环调节参数的近似关系函数；

5、根据所述样本数据和所述近似关系函数对参数调节网络进行离线训练，得到目标参数调节网络；

6、根据所述目标参数调节网络对pi调节器进行更新，以对电流环进行调节，输出电机控制量。

7、为了解决上述技术问题，本申请实施例提供一种电流环自适应控制装置，包括：

8、数据采集单元，用于采集样本数据和动态性能参数；

9、参数拟合单元，用于基于所述样本数据拟合出与所述动态性能参数相对应的电流环调节参数的近似关系函数；

10、模型训练单元，用于根据所述样本数据和所述近似关系函数对参数调节网络进行离线训练，得到目标参数调节网络；

11、电流环控制单元，用于根据所述目标参数调节网络对pi调节器进行更新，以对电流环进行调节，输出电机控制量。

12、本发明实施例提供了一种电流环自适应控制方法以及装置。其中，方法包括：采集样本数据和动态性能参数；基于所述样本数据拟合出与所述动态性能参数相对应的电流环调节参数的近似关系函数；根据所述样本数据和所述近似关系函数对参数调节网络进行离线训练，得到目标参数调节网络；根据所述目标参数调节网络对pi调节器进行更新，以对电流环进行调节，输出电机控制量。本发明实施例基于样本数据拟合出动态性能参数对应的电流环调节参数的近似关系函数；根据样本数据和近似关系函数对参数调节网络进行离线训练，避免了在运行过程中实时计算更新网络权重，减少了永磁同步电机电流环控制过程中的计算资源，并且通过标参数调节网络进行电流环调节，实现电流环的控制性能适应转速的变化，提高电流环控制的稳定性。

技术特征：

1.一种电流环自适应控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电流环自适应控制方法，其特征在于，所述根据所述目标参数调节网络对pi调节器进行更新，以对电流环进行调节，输出电机控制量，包括：

3.根据权利要求2所述的电流环自适应控制方法，其特征在于，所述真实电流包括d轴电流和q轴电流，所述参考电流包括d轴参考电流和q轴参考电流，所述电流误差包括d轴电流误差和q轴电流误差，所述获取参考电流和真实电流，并将所述参考电流和所述真实电流进行对比，生成电流误差，包括：

4.根据权利要求3所述的电流环自适应控制方法，其特征在于，所述更新后的pi调节器包括d轴电流调节器和q轴电流调节器，所述通过所述pi调节参数更新所述pi调节器，并根据更新后的pi调节器对电流环进行调节，输出电机控制量，包括：

5.根据权利要求1所述的电流环自适应控制方法，其特征在于，所述基于所述样本数据拟合出与所述动态性能参数相对应的电流环调节参数的近似关系函数，包括：

6.根据权利要求1至5任一项所述的电流环自适应控制方法，其特征在于，所述根据所述样本数据和所述近似关系函数对参数调节网络进行离线训练，得到目标参数调节网络，包括：

7.根据权利要求6所述的电流环自适应控制方法，其特征在于，所述根据所输入的样本数据计算出当前迭代电流环调节参数，包括：

8.一种电流环自适应控制装置，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的电流环自适应控制装置，其特征在于，所述电流环控制单元，包括：

10.根据权利要求9所述的电流环自适应控制装置，其特征在于，所述真实电流包括d轴电流和q轴电流，所述参考电流包括d轴参考电流和q轴参考电流，所述电流误差计算单元包括：

技术总结
本发明涉及一种电流环自适应控制方法以及装置，其中方法包括：采集样本数据和动态性能参数；基于所述样本数据拟合出与所述动态性能参数相对应的电流环调节参数的近似关系函数；根据所述样本数据和所述近似关系函数对参数调节网络进行离线训练，得到目标参数调节网络；根据所述目标参数调节网络对PI调节器进行更新，以对电流环进行调节，输出电机控制量。本发明避免了在运行过程中实时计算更新网络权重，减少了永磁同步电机电流环控制过程中的计算资源，实现了电流环的控制性能适应转速的变化，有利于提高电流环控制的稳定性。

技术研发人员：金志恒,张统世,张良浩
受保护的技术使用者：珠海格力电器股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8