永磁同步電機(jī)系統(tǒng)機(jī)械參數(shù)辨識(shí)與抗擾控制.pdf

1、在永磁同步電機(jī)系統(tǒng)中，負(fù)載轉(zhuǎn)矩及系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的變化所引起的擾動(dòng)會(huì)影響調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能，因而需要通過對(duì)系統(tǒng)擾動(dòng)值進(jìn)行準(zhǔn)確、快速地估計(jì)，并采用抗擾策略對(duì)控制器進(jìn)行相應(yīng)地調(diào)整的方式改善系統(tǒng)性能。本文對(duì)永磁同步電機(jī)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和負(fù)載轉(zhuǎn)矩的辨識(shí)算法和抗擾策略展開深入研究，對(duì)已有方法存在的辨識(shí)耦合問題和辨識(shí)波動(dòng)問題進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上提出了基于朗道自適應(yīng)擾動(dòng)觀測器的機(jī)械參數(shù)辨識(shí)策略。
　　論文在分析了永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型和矢量控制理論基礎(chǔ)

2、上，以轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)矢量控制系統(tǒng)為研究對(duì)象，推導(dǎo)了傳統(tǒng)機(jī)械參數(shù)辨識(shí)策略的遞推機(jī)制，針對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械參數(shù)辨識(shí)算法存在的耦合問題，采用朗道自適應(yīng)理論，設(shè)計(jì)了基于擾動(dòng)觀測器的機(jī)械參數(shù)辨識(shí)算法，該算法以系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程為模型，選取包含有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和負(fù)載轉(zhuǎn)矩信息且具有較高獨(dú)立性的待辨識(shí)系數(shù)作為可調(diào)參數(shù)，從而解決辨識(shí)過程中因參數(shù)耦合問題的影響使得算法收斂速度慢以及辨識(shí)初期出現(xiàn)波動(dòng)的問題。針對(duì)參數(shù)變化時(shí)的辨識(shí)結(jié)果波動(dòng)問題，通過對(duì)該擾動(dòng)觀測器頻域響應(yīng)的分析，合

3、理選擇自適應(yīng)增益的值，進(jìn)而對(duì)這種波動(dòng)進(jìn)行有效抑制。最后，以提高系統(tǒng)的抗擾性能為目的，設(shè)計(jì)了具有PI參數(shù)自整定和負(fù)載前饋補(bǔ)償?shù)目箶_控制策略。
　　在永磁同步電機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)平臺(tái)上對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械參數(shù)辨識(shí)策略和朗道自適應(yīng)辨識(shí)策略進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)比，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：朗道自適應(yīng)擾動(dòng)觀測器能夠快速、準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和負(fù)載轉(zhuǎn)矩的同時(shí)辨識(shí)，且對(duì)參數(shù)變化導(dǎo)致的辨識(shí)結(jié)果波動(dòng)具有很好的抑制作用，將該擾動(dòng)觀測器與系統(tǒng)矢量控制相結(jié)合的抗擾控制策略，可有效提高系統(tǒng)的動(dòng)穩(wěn)