永磁同步電機運動學(xué)參數(shù)辨識算法研究.pdf

1、永磁同步電機相較于普通交流變頻電機具有結(jié)構(gòu)簡單，功率因數(shù)高，運行損耗低，高力矩慣量比，控制簡單方便的優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用于要求定位準確，響應(yīng)快速，調(diào)速范圍寬的高性能伺服領(lǐng)域。然而，隨著實際需求的提高與研究的深入，對永磁同步電機伺服系統(tǒng)性能的要求越來越高，其機械性能受電機運動學(xué)參數(shù)，尤其是系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量和負載轉(zhuǎn)矩的影響較大。若能夠?qū)D(zhuǎn)動慣量和負載轉(zhuǎn)矩進行實時辨識，依據(jù)辨識結(jié)果對其控制系統(tǒng)進行迅速調(diào)整，可大大提高永磁同步電機伺服系統(tǒng)的控制效果。本文

2、圍繞永磁同步電機的轉(zhuǎn)動慣量與負載轉(zhuǎn)矩辨識進行了以下研究：
　　本文建立了永磁同步電機矢量控制數(shù)學(xué)模型及其雙閉環(huán)仿真模型，針對轉(zhuǎn)動慣量辨識提出了基于模型參考自適應(yīng)原理的轉(zhuǎn)動慣量辨識算法和基于遞推最小二乘原理的轉(zhuǎn)動慣量辨識算法。通過MATLAB/Simulink仿真分析了不同給定條件下兩種算法的辨識結(jié)果情況，研究了增益系數(shù)對模型參考自適應(yīng)算法的影響及遺忘因子對最小二乘算法的影響。針對辨識算法在快速性和穩(wěn)定性方面存在的矛盾，提出了根據(jù)外

3、界條件變化參數(shù)可調(diào)節(jié)的改進算法，有效提高了算法的辨識效果，增強了算法的實用性。同時，將慣量辨識結(jié)果與PI參數(shù)自整定技術(shù)相結(jié)合，對系統(tǒng)速度環(huán)控制器參數(shù)進行自整定，提高了系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)能力。
　　針對負載轉(zhuǎn)矩辨識，本文在全階狀態(tài)觀測器的基礎(chǔ)上運用狀態(tài)重構(gòu)思想，詳細闡述了兩種不同結(jié)構(gòu)的降階負載轉(zhuǎn)矩觀測器的構(gòu)造思路，兩種降階負載轉(zhuǎn)矩觀測器結(jié)構(gòu)中分別包含兩個和一個調(diào)節(jié)參數(shù)，調(diào)節(jié)控制簡便，實現(xiàn)了觀測器結(jié)構(gòu)的簡化。通過建立相關(guān)仿真模型，選擇不同