一种内燃机车异步电机模糊速度器控制方法技术

一种内燃机车异步电机模糊速度器控制方法，模糊控制技术因其具有非线性结构自寻的功能，可以根据不同的速度误差，不同速度误差对应的速度误差变化率，选取适合的PI参数，从而达到在全速范围，都能较快的跟随给定转矩、给定转速的目的，达到提高系统的静、动态特性。模糊控制器在模糊控制中以速度误差信号和速度误差信号的微分作为输入，将输入信号输入模糊控制器，而后通过模糊推理，经模糊推理规则，实现模糊控制，根据不同的速度误差，不同速度误差对应的速度误差变化率，选取适合的PI参数。本发明专利技术利用模糊控制器根据模糊推理和模糊规则，在全速范围内，根据输入，选取更为合适的PI参数，可以在负载或转速突变时，系统响应时间更快。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种内燃机车异步电机模糊速度器控制方法。
技术介绍
目前内燃机车广泛采用交流传动系统。对于其控制算法大多采用矢量控制，然而传统的矢量控制调速系统大多采用结构简单的PI控制技术，但其往往局限于电机的线性模型，负载大范围变化时存在鲁棒性差的问题。尤其在低速时，PI控制往往不能较快速的跟随速度的给定值，从而导致转矩误差和速度误差，且其不具有在线参数自整定的功能，因此，PI控制不能精确满足在不同的的工况下，系统对参数的自整定要求，从而影响控制性能。所以非常需要一种新型的内燃机车异步电机速度器控制方法，它能够精确满足在不同的工况下系统对参数自整定要求，使系统性能更优。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种内燃机车异步电机的模糊速度器控制方法。本专利技术是采用以下技术方案实现的：一种内燃机车异步电机模糊速度器控制方法，模糊速度控制器在模糊控制中以速度误差信号和速度误差信号的微分作为输入，将输入信号输入模糊速度控制器，而后通过模糊推理，经模糊推理规则，采用查表法，实现模糊控制，选取不同的规则，得到需要的PI参数；模糊速度控制器主要包括如下环节：(1)模糊子集模糊速度控制器的输入变量为速度的变化率eω(k)和速度误差的变化率Δeω(k)，其具体表达式为：eω(k)＝n(k-1)-n(k)Δeω(k)＝(eω(k)-eω(k-1))/Ts式中，n(k)为此次采样时的速度，n(k-1)为上一次采样时的速度，Ts为采样时间间隔；利用量化因子，将输入eω(k)和Δeω(k)转换为论域归一化为[-1,+1]，隶属度函数统一的区间，将速度变化率eω(k)分为7个模糊子集为：{NB，NM，NS，ZO,PS，PM，PB本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃机车异步电机模糊速度器控制方法，其特征是：模糊速度控制器在模糊控制中以速度误差信号和速度误差信号的微分作为输入，将输入信号输入模糊速度控制器，而后通过模糊推理，经模糊推理规则，采用查表法，实现模糊控制，可以根据不同的速度误差，不同速度误差对应的速度误差变化率，选取不同的规则，得到需要的PI参数，模糊速度控制器主要包括如下环节：(1)模糊子集模糊速度控制器的输入变量为速度的变化率eω(k)和速度误差的变化率Δeω(k)，其具体表达式为：eω(k)＝n(k‑1)‑n(k)Δeω(k)＝(eω(k)‑eω(k‑1))/Ts式中，n(k)为此次采样时的速度，n(k‑1)为上一次采样时的速度，Ts为采样时间间隔；利用量化因子，将输入eω(k)和Δeω(k)转换为论域归一化为[‑1,+1]，将速度变化率eω(k)分为7个模糊子集为：{NB，NM，NS，ZO,PS，PM，PB}；Δeω(k)分为：{N，Z，P}；同理，将PI参数kp、ki也进行模糊化，各自对应4个模糊子集：{Z，S，M，B}；(2)选取方式对不同的误差和不同的误差变化率，模糊控制规则为：①变化量较大时，选取较大的kp可加快系统的响应速度；采用较小的积分ki参数，可避免系统响应超调过大，甚至让ki＝0，防止积分饱和；②变化量为中大时，应取较小的kp参数，将系统的超调控制在小范围内，要选取适中的ki数值，为了保证响应速度；③变化量较小时，应选较大的ki数值和适中的kp，使系统稳态性能良好；(3)模糊规则采用的模糊推理规则为“if A and B then C and D”的形式；将控制表写入控制规则表中，采用查表法实现模糊控制，最终通过下式，可得到kp和ki的最终值：kp=n1+n2kp′ki=n3+n4ki′]]>式中，n1、n2、n3、n4为实践所得的经验系数；k′p、k′i为查表得到的kp、ki的值；kp模糊控制规则如下：在eω(k)＝NB时，当Δeω(k)＝N、Z、P，k′p均为B；在eω(k)＝NM时，当Δeω(k)＝N、Z、P，k′p均为M；在eω(k)＝NS时，当Δeω(k)＝N时，k′p为S，当Δeω(k)＝Z或P时，k′p均为B；在eω(k)＝ZE时，当Δeω(k)＝N时，k′p为M，当Δeω(k)＝Z或P时，k′p均为Z；在eω(k)＝PS时，当Δeω(k)＝N时，k′p为S，当Δeω(k)＝Z或P时，k′p均为B；在eω(k)＝PM时，当Δeω(k)＝N、Z、P时，k′p均为M；在eω(k)＝PM时，当Δeω(k)＝N、Z、P时，k′p均为B；所述ki模糊控制规则如下：在eω(k)＝NB时，当Δeω(k)＝N、Z、P时，k′i均为Z；在eω(k)＝NM时，当Δeω(k)＝N或Z，k′i均为S，当Δeω(k)＝P，k′i为M；在eω(k)＝NS时，当Δeω(k)＝N或Z时，k′i均为M，当Δeω(k)＝P时，k′i为B；在eω(k)＝ZE时，当Δeω(k)＝N、Z、P时，k′i均为B；在eω(k)＝PS时，当Δeω(k)＝N时，k′i为S，当Δeω(k)＝Z或P时，k′i均为B；在eω(k)＝PM时，当Δeω(k)＝N、Z时，ki均为S，当Δeω(k)＝P时，k′i为M；在eω(k)＝PB时，当Δeω(k)＝N、Z、P时，k′i均为Z。...

【技术特征摘要】
1.一种内燃机车异步电机模糊速度器控制方法，其特征是：模
糊速度控制器在模糊控制中以速度误差信号和速度误差信号的微分
作为输入，将输入信号输入模糊速度控制器，而后通过模糊推理，经
模糊推理规则，采用查表法，实现模糊控制，可以根据不同的速度误
差，不同速度误差对应的速度误差变化率，选取不同的规则，得到需
要的PI参数，模糊速度控制器主要包括如下环节：
(1)模糊子集
模糊速度控制器的输入变量为速度的变...

【专利技术属性】
技术研发人员：景晓东，李岩，牛剑博，邹会杰，
申请(专利权)人：中车永济电机有限公司，
类型：发明
国别省市：山西;14