永磁同步電機(jī)參數(shù)辨識(shí)方法

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1、摘要摘要永磁同步電機(jī)(PMSM)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、損耗小，具有較高的效率和功率因數(shù)，正得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)的性能受電機(jī)參數(shù)精度的影響較大，較高性能的永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)更新電機(jī)參數(shù)，為提高系統(tǒng)性能，本文研究了永磁同步電機(jī)的參數(shù)辨識(shí)問(wèn)題,文章中采用一種在線辨識(shí)永磁同步電機(jī)參數(shù)的方法,這種基于最小二乘法參數(shù)辨識(shí)方法是在轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下進(jìn)行的，通過(guò)MATLAB/SIMULINK對(duì)基于最小二乘法的永磁同步電機(jī)參數(shù)辨識(shí)進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果表明這種電機(jī)參數(shù)辨識(shí)方法能夠?qū)崟r(shí)、

2、準(zhǔn)確地更新電機(jī)控制參數(shù)。關(guān)鍵詞：永磁同步電機(jī);參數(shù)辨識(shí);遞推最小二乘法33河海大學(xué)本科畢業(yè)論文AbstractThis?paper?presents?a?method?to?determine?the?parameters?of?PMSM?on?line?which?are?necessary?to?implement?the?vector?control?strategy.?The?presented?identification?technique,?based?least-squares,?re

3、veals?itself?suitable?to?be?applied?to?PMSM.?The?estimation?is?based?on?a?standard?model?of?PMSM,?expressed?in?rotor?coordinates.?The?method?is?suitable?for?online?operation?to?continuously?update?the?parameter?values.?The?developed?algorithm?is?simulat

4、ed?in?MATLAB/SIMULINK.?Simulation?results?are?presented,?and?accurate?parameters?for?PMSM?is?provided.KEY?WORDS：PMSM;?Parameter?Identification;?RLS33目錄目錄摘要IAbstractII目錄III緒論11.1課題背景及研究意義11.2MATLAB概述11.3Simulink概述21.4最小二乘辨識(shí)法3第二章永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)仿真及性能分析4引言42.1永磁

5、同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型42.1.1永磁同步電機(jī)在三相坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型42.1.2三相坐標(biāo)系、二相坐標(biāo)系及坐標(biāo)變換52.1.3永磁同步電機(jī)d-q軸坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型72.2永磁同步電機(jī)矢量雙閉環(huán)控制系統(tǒng)82.2.1永磁同步電機(jī)矢量控制原理82.2.2永磁同步電機(jī)雙閉環(huán)控制系統(tǒng)的模型建立及各模塊分析82.2.3永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)的仿真及分析11第三章基于最小二乘及其改進(jìn)的永磁同步電機(jī)參數(shù)辨識(shí)153.1系統(tǒng)辨識(shí)的概念153.1.1引言153.1.2系統(tǒng)辨識(shí)的定義153.1.3系統(tǒng)辨識(shí)的誤差準(zhǔn)則153.1.4

6、系統(tǒng)辨識(shí)的內(nèi)容和步驟163.1.5系統(tǒng)辨識(shí)的分類173.1.6閉環(huán)辨識(shí)方法及可辨識(shí)條件173.2最小二乘辨識(shí)方法183.2.1最小二乘原理183.2.2最小二乘估計(jì)的概率性質(zhì)203.2.3最小二乘參數(shù)估計(jì)的遞推算法213.3基于RLS算法的PMSM轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)器的實(shí)現(xiàn)233.3.1算法設(shè)計(jì)243.3.2仿真結(jié)果及分析263.4本章小結(jié)31第五章結(jié)論與展望32參考文獻(xiàn)3333第一章緒論緒論1.1課題背景及研究意義作為常用的機(jī)電裝置，現(xiàn)代交流傳動(dòng)系統(tǒng)在機(jī)床、造紙、軋鋼、電梯、機(jī)器人及電動(dòng)汽車等領(lǐng)域都得到了

7、較為廣泛的應(yīng)用。二十世紀(jì)八十年代以來(lái)，電力電子裝置的高頻化以及微處理技術(shù)的發(fā)展，使得交流傳動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)字化成為可能，一些復(fù)雜的控制方式如矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制、自適應(yīng)控制等能夠在交流電機(jī)的控制中得到運(yùn)用，交流電機(jī)的控制性能的不斷提高，正逐步取代直流電機(jī)成為驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的主流。盡管感應(yīng)電機(jī)和換向式電動(dòng)機(jī)在市場(chǎng)上仍占有重要地位，但在各類電器裝置能耗問(wèn)題日益受到重視的今天，永磁電機(jī)正受到越來(lái)越多的關(guān)注，永磁同步電機(jī)(PMSM)為現(xiàn)代交流控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了一種具有適用廣泛和諸多優(yōu)點(diǎn)的裝置系統(tǒng)，從未來(lái)的發(fā)展來(lái)看，

8、具有替代感應(yīng)電機(jī)的潛在趨勢(shì)。由于永磁同步電機(jī)沒(méi)有轉(zhuǎn)子附加繞組，所以它在運(yùn)行時(shí)需要配備電力電子裝置。作為驅(qū)動(dòng)的電子裝置必須與轉(zhuǎn)子速度嚴(yán)格同步，這樣才能產(chǎn)生有效的靜態(tài)轉(zhuǎn)矩。永磁同步電機(jī)具有低損耗的特性，因此在用于那些要求快速動(dòng)態(tài)響應(yīng)的加速器和伺服裝置時(shí)具有明顯的優(yōu)勢(shì)。在需要大范圍恒功率運(yùn)行的高效變速系統(tǒng)中，永磁同步電機(jī)也是理想的選擇對(duì)象。永磁同步電機(jī)的高功率密度對(duì)于包括機(jī)械伺服機(jī)構(gòu)和機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)這類要求快速動(dòng)態(tài)響應(yīng)的裝置也是至關(guān)重要的。由于沒(méi)有轉(zhuǎn)子損耗，在