感應(yīng)電動(dòng)機(jī)離線參數(shù)辨識方法研究.pdf

1、各種高性能的交流電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，磁鏈估計(jì)和參數(shù)辨識，作為高性能變頻調(diào)速傳動(dòng)的關(guān)鍵技術(shù)，已成為各國學(xué)者研究的熱點(diǎn)。本文對感應(yīng)電機(jī)參數(shù)辨識的研究正是基于這一背景。
　　本文簡要概述現(xiàn)有的不同電機(jī)參數(shù)辨識方案，分析比較了各種策略的優(yōu)缺點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上結(jié)合模型參考自適應(yīng)系統(tǒng)和自適應(yīng)控制和卡爾曼濾波器兩者的優(yōu)點(diǎn)，在Matlab/Simulink軟件環(huán)境下分別搭建了感應(yīng)電機(jī)基于模型參考方法的參數(shù)辨識模型和基于擴(kuò)展卡爾曼

2、濾波器的感應(yīng)電機(jī)矢量控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)子電阻辨識模型，并對它們做了詳細(xì)的仿真實(shí)驗(yàn)。
　　首先，介紹了感應(yīng)電機(jī)在不同坐標(biāo)系的狀態(tài)空間方程及坐標(biāo)變換理論，其次,文中研究了基于李雅普諾夫(Lypunov)穩(wěn)定性理論的模型參考自適應(yīng)的參數(shù)辨識方法，通過選擇Lypunov函數(shù)和辨識參數(shù)的自適應(yīng)律，根據(jù)自適應(yīng)規(guī)律動(dòng)態(tài)調(diào)整可調(diào)模型的參數(shù)，使其逐漸收斂到真值。當(dāng)滿足充分激勵(lì)條件時(shí)可以同時(shí)辨識電動(dòng)機(jī)的參數(shù)有定子電阻sR、轉(zhuǎn)子電阻rR、定子電感sL、轉(zhuǎn)子電感

3、rL，其余參數(shù)如漏感系數(shù)d和轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)rT可通過計(jì)算公式求得。本文分別研究了在定子坐標(biāo)系下和轉(zhuǎn)子坐標(biāo)系下基于模型參考方法的參數(shù)辨識，推導(dǎo)了系統(tǒng)的Lypunov函數(shù)和參數(shù)的自適應(yīng)律，從理論上證明了參數(shù)的收斂性，基于Matlab/Simulink進(jìn)行了仿真，并討論了該方法在轉(zhuǎn)速小范圍內(nèi)波動(dòng)時(shí)，參數(shù)也能較好地收斂到真值。仿真結(jié)果表明這種方法正確有效。
　　再次，由于感應(yīng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子電阻是電機(jī)控制系統(tǒng)中變化最為明顯的參數(shù)之一，因此準(zhǔn)確、快

4、速辨識轉(zhuǎn)子電阻是提高矢量控制系統(tǒng)的魯棒性研究的重點(diǎn)。研究了一種基于擴(kuò)展卡爾曼濾波(EKF)實(shí)現(xiàn)感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)子電阻估計(jì)的方法，該方法采用感應(yīng)電機(jī)的雙閉環(huán)矢量控制策略，通過測量電機(jī)定子電壓、電流及電機(jī)轉(zhuǎn)速辨識電機(jī)轉(zhuǎn)子電阻。在Matlab/Simulink建立系統(tǒng)仿真模型，并分析了轉(zhuǎn)子電阻變化對轉(zhuǎn)速的影響，結(jié)果驗(yàn)證了該算法的有效性和準(zhǔn)確性。
　　最后，利用示波器采集卡對電動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行過程進(jìn)行采樣，得到電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行定子電壓、定子電流和轉(zhuǎn)