一种同步电机参数识别的简便算法

本文对三相同步电机突然短路过程中电流衰减曲线进行了研究,提出了采用最大相关系数法确定超瞬变电流衰减完毕的时刻(瞬变电流起主导作用的时刻),从而计算电机参数的简便算法。该方法首先获得短路电流的包络曲线,进而获得瞬变电流与超瞬变电流之和;其次分别计算瞬变电流与超瞬变电流对数值与相应时间点的相关系数并求和;将最大相关系数值对应的时刻作为瞬变电流衰减完毕时刻,从而确定参数。仿真及实例分析表明,该方法不需要多次迭代,程序实现简单,可以准确计算电机参数。     

同步电机瞬变参数的测量

本文对基于数据采集瞳的同步电机瞬变参数测试系统进行研究，分析同步电机三相突然短路中电机的暂上应的数学模型；并研制同步电机三相突然短路瞬变参数测试系统，对系统的构成，测试方法，数据处理均进行了介绍，最后给出测试实例。     

同步电机瞬变参数的测试数据处理方法的研究

介绍同步电机瞬变试验的数据处理方法,在建立同步电机暂态过程数学模型的基础上,探讨用多项式回归法,瞬变时段的迭代算法,最小二乘系统辨识法和多指数拟合算法等进行同步电机瞬变试验数据处理,并做了仿真计算和误差分析,提出了改进措施,为研制同步电机瞬态参数微机测试系统,提高测试数据处理精度奠定了基础。     

面向电机模拟器的永磁同步电机模型研究

为提高电机模拟器对实际电机的模拟精度,针对磁饱和、交叉耦合效应和转子磁场谐波3个电机磁特性以及损耗、温升两个电机热特性因素分析永磁同步电机电磁参数变化规律,建立了能够同时体现永磁同步电机磁特性和热特性的变参数磁热耦合电机模型,对比了定参数建模电机模拟器、变参数建模电机模拟器与实际永磁同步电机三者的输出端口特性.根据仿真结果,所用定离散周期的电机离散模型具备良好的模拟精度,电机模拟器电流跟踪算法能够对电机模型输出指令电流进行快速跟踪.实验结果表明,基于所设计变参数建模的电机模拟器相较于实际电机端口特性模拟精度高,且准确性高于基于定参数建模的电机模拟器.变参数建模是高精度电机模拟器发展的正确方向.     

永磁同步电机参数辨识研究综述

在实际运行过程中,永磁同步电机的电磁参数会受温度和磁路饱和程度等因素的影响,导致电机控制系统效果降低,甚至会造成电机永久损坏,因此电机参数的精确获取对电机高性能运行起着至关重要的作用。本文首先介绍了永磁同步电机数学模型并总结了电机参数变化的原因,然后对参数辨识方法进行归纳和比较,最后提出了永磁同步电机参数辨识中亟需解决的问题以及未来的研究方向,以期为今后永磁同步电机参数辨识技术提供研究思路。     

一种新的自适应变异粒子群优化算法在PMSM参数辨识中的应用

高精度辨识永磁同步电机参数是进行控制器设计的基础。本文借鉴遗传算法中变异操作的思想,提出了一种基于自适应变异概率的混合变异粒子群优化算法,并将其应用于永磁同步电机参数辨识问题。本文首先在dq坐标系下建立永磁同步电机参数辨识模型,然后将该算法和几种变异粒子群算法用于永磁同步电机参数辨识,并在Matlab/Simulink中进行了对比验证。实验结果表明,该算法能提高定子电阻、d轴电感、q轴电感和转子磁链等参数的辨识精度,为提高永磁同步电机电机控制器性能提供了保证。     

粘着控制中的交流永磁同步电机调速控制研究

交流永磁同步电机的模型参数辨识精度是影响电机矢量控制方法性能的关键.基于此,在交流永磁同步电机同步旋转坐标系的数学模型下,提出了一种交流永磁同步电机模型参数的辨识方法,采用直轴电流阶跃响应实验同时辨识定子电阻和直轴电感,脉冲电压实验检测交轴电感,速度驱动实验检测转子磁通.在电机模型参数辨识结果的基础上,讨论了基于矢量控制的交流永磁同步电机调速控制系统电流环和速度环的设计方法.在基于TMS320F2812 DSP的电力机车粘着控制实验平台上进行了实验研究.实验结果表明电机模型参数辨识方法的有效性,调速系统具有良好的动态和稳态性能.     

矢量控制下永磁同步电机的参数测量

基于矢量控制原理，介绍永磁同步电机参数测量的一种新方法。该方法利用dq坐标系上永磁同步电机的数学模型，以及处于矢量控制下，同步电机电枢磁场和永磁磁场之间的关系，借助于同步伺服系统实现永磁同步电机相关参数的测量，解决了永磁同步电机参数测量的难题。利用矢量控制情况下，电机启动制动过程中速度的线性变化过程，测量电机转子的转动惯量，为电机控制系统的数学建模与仿真分析奠定了基础。所提出的方法，不需要特殊的仪器和特别的测试要求，因而很适用于永磁同步电机参数的现场测量。     

基于IMC的永磁同步电机PI参数整定研究

针对目前永磁同步电机存在的PI参数整定困难复杂,基于永磁同步电机数学模型,分析矢量控制原理,由数学模型推导永磁同步电机参数测量方法,给出传统的控制算法的PI参数整定方法,结合传统内模控制(IMC)策略的PI参数整定方法,引入新的参数优化控制,采用实际电机参数测量方法,简化永磁同步电机闭环参数设计过程,推导出新的参数整定公式。同时通过Matlab Simulink搭建永磁同步电机矢量控制系统的仿真模型,并搭建STM32硬件平台,实验结果表明电机测量参数与PI参数整定的正确性,设计的PI调节器的参数具有较好的动态性能和抗扰动能力,对实际电机参数调节具有指导意义。     

用直流衰减法试验测定同步电机参数的直接拟合法

提出用同步电机等效电路参数直接拟合直流衰减曲线的直接拟合法来求电机的参数.介绍了直接拟合法的原理及其实现过程。实验证明,直接拟合法比以往的间接拟合法精度有所提高.     

基于蚁群算法的交流永磁伺服系统控制器参数寻优研究

永磁同步电机是一个强耦合,非线性的复杂电磁机械系统,为了实现电机速度和电流跟踪的快速性和稳定性,永磁同步电机伺服系统常采用PI控制策略,而高性能的电机伺服系统需要比较精确的控制器PI参数,这时常用的人工调节或经验公式已经不能满足精度要求,针对这一问题,提出了一种利用蚁群算法进行PI参数寻优的方法。在matlab\simulink中进行仿真研究,实验表明,经过该算法寻优得到的PI参数能够满足永磁同步电机速度响应短,稳定性高的要求,具有较好的动静态性能。     

无传感器永磁同步电机参数辨识技术的研究

随着使用环境和工作负荷的变化,永磁同步电机(PMSM)参数的变化较大,有必要对电机参数进行在线辨识。采用扩展反电势(EEMF)法对PMSM转子位置和转速进行估算,提出一种基于递归最小二乘法(RLS)的PMSM电感在线辨识方法。经过仿真分析各种电机参数对电机转子位置估算精度的影响,在保证辨识精度的前提下,精简了参数辨识算法。仿真和实验结果验证了该方法的有效性。     

具有参数自适应功能的永磁同步电机无位置传感器控制

永磁同步电机运行过程中,电机参数在不同工况下会发生变化而影响转子位置的获取,从而影响电机控制系统的效率和性能,因此对电机参数的在线辨识非常必要。提出了基于递推最小二乘法的在线参数辨识无位置传感器控制方法,该方法对定子交轴电感进行在线辨识,并将结果反馈到滑模观测器,同时更新电流控制器参数,实现了电机控制的参数自适应功能。基于永磁同步电机系统的实验结果表明,该控制方法下系统有良好的稳定性和动态性能。     

基于磁网络法的凸极同步电机数学模型研究

在考虑齿槽相对运动及磁路饱和的情况下,应用磁网络法建立了凸极同步电机的数学模型,利用该模型对凸极同步电机稳态电磁过程进行特性分析计算.结果表明,该模型较传统方法进行电机设计准确度更高,改善了电机参数性能.     

基于静态频域法的电励磁同步电机参数辨识

同步电机数学模型及参数对电力系统分析计算、电机设计、电机运行及控制等都具有重要意义。针对目前各种参数辨识方法的局限性,研究了基于静态频域法测试电机参数,该方法是电气和电子工程师协会(IEEE)颁布的标准指导测试方案,已成为辨识同步电机参数普遍应用的方法。根据静态频域法测试步骤,在电机静止状态下,给定子施加一个低电压、变频电源信号,测出相应的响应信号,并从电机的等效电路出发辨识电机参数。该方法不受地点限制、安全系数高、能够获得较全面的电机参数,实验结果表明采用静态频域法能够有效地辨识出电机参数。     

实心磁极同步电动机起动时转子涡流场的有限元计算

本文提出用有限单元法计算实心磁极同步电机的电磁场和涡流损耗分布,考虑了磁极端部效应及励磁绕组不同联接方式。应用此法计算了同步电动机的瞬变参数和起动特性,计算结果与一台750千瓦、1500转/分电机的实测结果基本符合。     

考虑等效电磁损耗电阻偏移的永磁同步电机直流信号注入在线参数辨识方法

在实际运行过程中，永磁同步电机的电气参数将受到温度、磁饱和等诸多物理因素的影响而发生偏移，进而影响到效率最优控制、电流解耦控制等优化算法的运行效果。因此，为实现高性能电机控制，永磁同步电机的多电气参数在线辨识显得尤为重要。然而，现有参数辨识方法并未考虑铁磁损耗的影响，更未关注铁磁损耗随电流的偏移情况，所以在辨识精度上仍存在提升空间。对此，该文综合考虑铁磁损耗、铜损，将其集总为电磁损耗，并基于串联电磁损耗电阻模型，提出一种考虑等效电磁损耗电阻偏移的永磁同步电机直流信号注入在线参数辨识方法。该方法首先提出等效电磁损耗电阻随电流偏移的电机模型；其次由此设计同时考虑磁饱和、等效电磁损耗电阻偏移的直流信号注入在线参数辨识方法；由于待求解方程组较多，采用最小方均算法进行参数求解；最后通过实验测试所提方法的准确性，测试结果表明，与正弦信号注入法、传统直流信号注入法相比，所提方法的参数精度有所提升。     

基于滑模观测器的永磁直线同步电机速度控制

针对永磁直线同步电机(PMLSM)在速度跟踪控制过程中因其模型具有非线性、参数时变性以及变量间的随机耦合等特点,导致电机速度跟踪控制精度低,提出了一种滑模观测器的永磁直线同步电机反馈线性化速度跟踪控制方法。首先建立了永磁直线同步电机的非线性模型,采用非线性坐标变换以及非线性状态反馈方法将电机系统进行了解耦处理,从而得到具有独立的非线性特点的电流和速度子系统。并设计了速度跟踪控制器,对反馈线性化所需要的动子加速度以及负载扰动信号,设计了一种扩张滑模观测器对其进行有效观测。仿真实验结果表明:该控制方法能够有效提高电机的速度跟踪精度拥有较好的鲁棒性。     

标准粒子群算法在永磁同步电机参数辨识中的应用研究

高性能的伺服驱动器参数整定需要参考永磁同步电机的相关参数。针对表贴式永磁同步电机的多参数辨识,设计了一种基于标准粒子群优化算法的辨识方法。在基本粒子群优化算法的基础上,引入了随时间线性递减权值的策略。仿真结果表明该辨识方法能够准确辨识出电机的多个参数,辨识速度快,稳定性好,精度较高,具有良好的实用性。     

基于模型参考自适应参数辨识的永磁同步电机电流预测控制

在永磁同步电机运行过程中,电机参数时变使得电流预测控制器的模型参数和实际电机参数不匹配,导致其控制性能下降。提出了基于模型参考自适应系统(MRAS)的改进电流预测控制方法,利用旋转坐标系下d、q轴电流方程作为参考模型,基于Popov超稳定理论构建永磁同步电机的电感和磁链在线辨识系统,将得到的辨识参数应用于电流预测控制模型中,实现控制模型参数的在线更新。分析与仿真结果表明该方法能够有效地提升在电机参数变化下的电流预测控制性能。