技術(shù)特征：

1.一種基于參數(shù)辨識的機(jī)械彈性儲能用PMSG控制方法，其特征是，所述方法首先建立由渦簧箱、齒輪變速箱和永磁同步發(fā)電機(jī)組成的永磁同步發(fā)電裝置的全系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型；然后根據(jù)MRAS和Popov超穩(wěn)定理論設(shè)計能辨識發(fā)電機(jī)參數(shù)(電感和磁鏈)和儲能箱參數(shù)(轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)動慣量)的兩種辨識算法觀測參數(shù)變化，然后利用辨識值建模以最大程度的消除內(nèi)外參數(shù)變化帶來的建模誤差；再通過設(shè)計自適應(yīng)反步控制器，求得控制器和描述電阻變化的自適應(yīng)律；最后將控制信號輸入永磁同步發(fā)電機(jī)全系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型中，實現(xiàn)永磁同步發(fā)電機(jī)的控制目標(biāo)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于參數(shù)辨識的機(jī)械彈性儲能用PMSG控制方法，所述方法包括以下步驟：

a.根據(jù)機(jī)械彈性儲能用永磁同步發(fā)電機(jī)的實際運(yùn)行參數(shù)，建立永磁同步發(fā)電裝置的全系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型：

$\frac{{\mathrm{di}}_d}{dt}=-\frac{R_s}{L_s}{i}_d+n_p{\mathrm{\ω}}_r{i}_q+\frac{1}{L_s}{u}_d$

T_b＝T_bf-c₁δ＝T_bf-c₁ω_st

$J=J_{e0}(1+\frac{{\mathrm{\ω}}_{s}t}{n_s})$

其中：u_d，u_q分別為d，q軸定子電壓；i_d，i_q分別為d，q軸定子電流；R_s為定子電阻；L_s為定子電感；n_p為極對數(shù)；ω_r為發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度；為永磁磁通；T_b為永磁同步發(fā)電機(jī)的輸入力矩，即儲能箱彈性勢能提供的外部力矩；J為機(jī)械彈性儲能機(jī)組的轉(zhuǎn)動慣量；D為粘性摩擦系數(shù)；T_bf為渦簧箱儲滿能量時的扭矩；ω_s為渦簧芯軸的轉(zhuǎn)速；δ是在外力矩T_b的作用下，忽略渦簧厚度對變形角度的影響，轉(zhuǎn)角的增加值；J_e0為渦簧完全擰緊時的轉(zhuǎn)動慣量；n_s為渦簧總的儲能圈數(shù)；c₁為渦簧扭矩系數(shù)，是一個常量，對于矩陣截面的渦簧，E、b、h和L分別表示渦簧材料的彈性模量、寬度、厚度和長度；t是外力矩的作用時間。

b.設(shè)計基于MRAS及Popov超穩(wěn)定性理論的永磁同步發(fā)電機(jī)參數(shù)辨識算法：

$\frac{1}{{\hat{L}}_s}=\frac{1}{L_s}-k_{i1}{\∫}_0^t(e_q{\hat{i}}_q{R}_s+e_d{\hat{i}}_q{R}_s-e_q{u}_q-e_d{u}_d)dt-k_{p1}(e_q{\hat{i}}_q{R}_s+e_d{\hat{i}}_d{R}_s-e_q{u}_q-e_d{u}_d)$

其中：和分別為電感和磁鏈的待辨識值；k_i1、k_i2、k_p1、k_p2是正的P1控制參數(shù)；和分別為MRAS辨識模型中的q軸和d軸電流，t為辨識時間，也是外力矩的作用時間。通過以上兩式，可辨識出運(yùn)行過程中永磁同步發(fā)電機(jī)的電感和磁鏈實時值。

c.設(shè)計基于模型參考自適應(yīng)系統(tǒng)(MRAS)及Popov超穩(wěn)定性理論的渦簧參數(shù)辨識算法：

$\frac{{\hat{T}}_b}{\hat{J}}=\frac{T_b}{J}+{\∫}_0^i{k}_{i4}\mathrm{\ϵ}dt+k_{p4}\mathrm{\ϵ}$

式中：和分別為轉(zhuǎn)動慣量和轉(zhuǎn)矩的待辨識值；k_i3、k_i4、k_p3、k_p4是正的PI控制參數(shù)；是辨識模型中發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，t為辨識時間。通過以上兩式可辨識出時變的轉(zhuǎn)動慣量和動力源轉(zhuǎn)矩。

d.設(shè)計自適應(yīng)反步控制器u_d和u_q以及描述電阻變化的自適應(yīng)律

$u_d={\hat{R}}_s{i}_d-n_p{\hat{L}}_s{\mathrm{\ω}}_r{i}_d-k_3{\hat{L}}_s\mathrm{\γ}$

$\mathrm{\Δ}{\stackrel{\·}{R}}_s=\frac{r_s}{{\hat{L}}_s}({\mathrm{\βi}}_q+{\mathrm{\γi}}_d)$

其中：k₁、k₂和k₃是控制器參數(shù)；ΔR_s為發(fā)電過程電阻參數(shù)的擾動，為電阻參數(shù)擾動的一階導(dǎo)數(shù)；α＝ω_r-ω_r^*，是轉(zhuǎn)速的跟蹤誤差，ω_r^*是轉(zhuǎn)速的跟蹤目標(biāo)值；β＝i_q-i_q^*，是q軸電流的跟蹤誤差，i_q^*是q軸電流的跟蹤目標(biāo)值；γ＝i_d-i_d^*是d軸電流的跟蹤誤差，i_d^*是d軸電流的跟蹤目標(biāo)值；是r_s為一個有限的正數(shù)；是目標(biāo)控制轉(zhuǎn)速的二階導(dǎo)數(shù)。

e.將控制器u_d和u_q最作為永磁同步發(fā)電機(jī)全系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的輸入控制信號，實現(xiàn)對永磁同步發(fā)電機(jī)的控制。