基于扰动补偿的PMSM转速环自抗扰控制器设计

永磁同步电机(PMSM)运行过程中负载转矩以及转动惯量的变化对转速有较大的影响,结合自抗扰控制器(ADRC),通过对负载转矩和转动惯量辨识得到部分扰动的方法,设计了基于扰动补偿的永磁同步电机调速系统。利用辨识算法先辨识出负载转矩和转动惯量,然后利用辨识得到的信息表示出部分扰动项并补偿到自抗扰控制器扰动估计输出项中,使扩张状态观测器(ESO)只需观测出除负载转矩和转动惯量的扰动量,减小ESO观测扰动量,增加扰动量观测的精度,从而提高了转速环抗扰性能。最后通过仿真和实验验证了该算法的有效性。     

一种简化的永磁同步电机转动惯量辨识方法

提出了一种简化的基于扰动负载转矩估测的永磁同步电机(PMSM)转动惯量辨识策略。它改变了原有收敛控制条件,在保证辨识结果精度的情况下,简化了辨识过程,减少了计算量。在Matlab/Simulink仿真平台上搭建PMSM矢量控制系统,验证了该方法的有效性。     

永磁同步电机五参数同时辨识方法研究

精确获取永磁同步电机(PMSM)参数是使其获取高性能驱动控制基础。针对PMSM多参数辨识较为困难的问题,本文提出基于细菌趋化粒子群算法(PSOBC)的PMSM五参数辨识方法,该辨识方法可同时辨识定子绕组电阻,dq轴电感,永磁体磁链,转动惯量五个参数。在PMSM矢量控制i_d=0基础上,采取在定子d轴注入负序弱磁方波电流策略,并在两种控制策略条件下推导出含五个待辨识参数的满秩离散数学方程组。PSOBC算法在基本粒子群算法基础上,加入细菌排斥策略,能有效维持迭代后期粒子种群的多样性,从而提高其寻优性能。经实验验证了此辨识方法的有效性和精确性。     

基于并行混沌优化算法的永磁同步电机多参数辨识

为提高永磁同步电机(PMSM)系统多参数辨识的精度,实现PMSM的高性能控制,研究了一种并行混沌优化算法.针对一些PMSM多参数辨识方法由于数学模型欠秩问题而导致辨识结果的不确定性以及混沌优化算法对初始值敏感的缺陷,将并行混沌优化算法应用到PMSM多参数辨识中.分别采集在实际PMSM模型id=0和id≠0控制条件下的数...     

改进灰狼优化算法的永磁同步电机多参数辨识

针对永磁同步电机(PMSM)参数辨识算法存在辨识精度低、同时辨识多参数困难等缺点,提出一种基于正态云模型的灰狼优化算法(CGWO)。首先采用Fuch映射和反向学习策略产生多样性强的初始种群;其次,采用一种非线性递减收敛因子更新公式,使得算法的全局搜索和局部开发能力实现平衡;最后,采用正态云模型对灰狼群体进行位置更新和深度开发,同时通过云模型参数的自适应调整来增强局部寻优能力,改善传统灰狼优化算法易陷入局部最优导致精度下降的问题。利用基准测试函数对CGWO算法进行性能评估,在dq坐标系建立PMSM满秩离散模型,给定适应度函数,比较实际模型输出值与辨识模型输出值得到相应的适应度值,再结合CGWO算法实现参数辨识。经仿真与实验表明,CGWO算法对于PMSM参数辨识具有更好的精确性、收敛性和稳定性。     

基于递推最小二乘法的永磁伺服系统参数辨识

为使永磁同步电机(PMSM)控制系统在复杂环境中具有较好的动态性能,伺服系统必须具有参数辨识和参数自整定的功能,而转动惯量与负载转矩辨识是其首要解决的问题。采用零阶保持器对电机运动方程进行离散化建模,考虑了摩擦系数对辨识结果的影响,将基于遗忘因子递推最小二乘辨识算法应用于该离散模型可以同时辨识出系统转动惯量、负载转矩和摩擦系数。同时,针对Matlab/Simulink中库模型参数不能在线动态修改的缺点,提出改进型PMSM模型,以此搭建了伺服系统的仿真控制模型,完成了定参数与变参数的动态仿真。最后,在stm32微控制器上进行了实验验证。仿真和实验表明该文提出的电机离散化模型和参数辨识方法具有一定的准确性和实时性,仿真结果验证了改进型PMSM模型在变参数仿真研究中的实用性。     

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。     

基于扰动观测器与最小二乘法惯量辨识的永磁同步电机控制

将扰动观测器(DOB)用于永磁同步电机(PMSM)的控制能够有效抑制外部力矩扰动,但由于PMSM参数存在时变和不确定性,导致DOB的控制品质下降。提出采用递推加权最小二乘法对变化后的转动惯量进行辨识,将修正后的转动惯量用于DOB。仿真试验表明,该方法能够高精度地对转动惯量进行实时在线辨识,提高了电机在变负载情况下的抗外部力矩扰动的能力。     

交流伺服系统参数辨识策略研究

在永磁同步电机(PMSM)伺服系统中,当负载转矩或负载转动惯量发生变化时,会使伺服系统中已优化整定好的控制器的性能严重下降,甚至出现恶化的情况.通过准确辨识当前系统的总转动惯量和负载转矩的基础上,可以实现具有良好瞬态特性的速度控制.提出了一种基于电机运动方程的负载转矩和总转动惯量辨识方法,通过数学推导,得到转动惯量辨识的递推公式,并用Saber仿真软件搭建了伺服系统的参数辨识仿真模型,仿真结果验证了辨识方案的可行性和有效性.     

采用免疫高频脉动信号注入的PMSM转速辨识方法

高频脉动信号注入法因鲁棒性强、对电机参数变化和测量误差敏感性弱,在零速和低速区不仅能很好地对内置式永磁同步电机(PMSM)转速进行估算,而且适用于表贴式永磁同步电机(SPMSM),但其转速辨识精度与信号处理过程中滤波器时间常数有直接的关系,采用固定带宽滤波器的高频脉动信号注入法只能在狭小的转速范围内具有良好的估算精度,限制了其调速范围。提出了一种采用免疫高频脉动信号注入的PMSM转速辨识方法,以免疫应答系统为基础,引入一种免疫算法,分析了该算法的实现方式。将免疫算法应用到高频脉动信号注入法中,可以在线调整信号处理过程中滤波器的时间常数,克服了传统高频脉动信号注入法因固定滤波时间常数引起调速范围狭窄的问题。仿真与实验结果验证了采用免疫高频脉动信号注入的PMSM转速辨识方法的正确性和有效性。     

基于改进WOA优化BP神经网络的车用PMSM参数辨识

基于改进WOA优化BP神经网络的车用PMSM参数辨识     

永磁同步电机伺服系统参数自整定策略

针对传统PI控制存在的缺陷以及永磁同步电机伺服系统运行过程中转动惯量变化的问题,提出了永磁同步电机转动惯量在线辨识PI自整定的控制方法.在伺服系统运行过程中,通过模型参考自适应算法在线辨识转动惯量,对系统中的电流环、速度环以及位置环进行参数整定.建立伺服系统仿真模型,并与传统PI控制方法进行对比.研究结果表明,参数自整...     

（23期已送排）表面式永磁同步电动机新型转矩控制

永磁同步电动机的反推控制通常采用电流作为虚拟变量,不适用于转矩需要精确跟踪的场合。本文介绍了一种以转矩和磁链为虚拟变量的反推算法,可以使永磁同步电动机输出转矩和负载转矩的差值在全局范围内快速收敛于零,并且在忽略粘滞摩擦的情况下,控制变量将不受负载的转动惯量变化的影响。该方法适用于负载转矩和转动惯量经常变化的场合,具有一定的参考价值。     

交流伺服系统控制器参数自整定及优化

以交流永磁同步电机系统的速度控制器为研究对象,提出一种新颖、准确、易于实现的转动惯量辨识方法,并在此基础上提出一种参数自整定控制策略.这种策略的最大特点是:通过转动惯量辨识值计算得到初始PI参数,之后不再以速度阶跃响应曲线的超调量、上升时间、振荡时间等作为PI参数优化的标准,而是使电机速度以三角波曲线运动,在运动过程中以评价函数E作为衡量控制效果的量化标准.通过实验验证了此种方法的实用性和有效性.优化后的控制参数使评价函数E最小,不仅能够保证动态跟踪性能,同时提升了系统抗扰性能,在额定转速时负载100%波动最大转速波动仅为4r/min.     

机械弹性储能系统中永磁同步电机反推SVM-DTC控制

机械弹性储能系统在储能过程中驱动电机负载的转矩和转动惯量连续变化,情况复杂,需要一种能够快速跟踪其变化且抗干扰能力较强的控制系统。直接转矩控制响应快,能快速跟踪储能箱转矩,结合反推自适应控制算法,可以使其有较好的稳态和暂态性能。首先采用遗忘因子递推最小二乘算法辨识储能箱转矩和转动惯量,实时更新控制对象参数,结合辨识结果设计转角、转速、转矩和磁链反推控制器,并最终得到定子电压在两相静止坐标系下的分量,同时设计转矩和转动惯量自适应控制器消除辨识误差对控制性能的影响,进一步应用电压空间矢量调制方法产生频率恒定的开关信号,控制逆变器运行。实验结果表明永磁同步电机输出转矩能够快速跟踪负载转矩,且转矩转速脉动较小,储能过程平稳。     

基于扩展卡尔曼滤波的永磁同步电机无传感器矢量控制

为实现永磁同步电机(PMSM)的无传感器控利,引入扩展卡尔曼滤波对转子位置和转速进行估计,该算法通过测量电机端电压和定子电流在线估计转子位置和速度.为提高PMSM转速估计精度,以两相静止坐标系下考虑转动惯量的PMSM实际模型为递推估计对象,搭建转速、电流双闭环的无传感器矢量控制系统.仿真结果表明,系统状态估计精度较高、运行稳定、超调小、动静态性能良好.     

基于QFT的永磁同步电机伺服系统PID控制器的设计

针对永磁同步电机(PMSM)伺服系统在运行过程中因转动惯量变化而带来负面影响的问题,提出了基于定量反馈理论(QFT)的PID控制器的设计方法。通过将转动惯量视为参数变化量,从而获得了被控对象的不确定性模型,然后设计性能指标,运用QFT,在Nichols图上合成了PID型控制器。仿真和试验结果表明,所提方法有效改善了PMSM伺服系统转动惯量变化带来的影响,提升了系统的鲁棒性。最后,通过与PI控制器的对比表明了其优异性。     

基于最小二乘法的永磁同步电动机参数辨识

针对永磁同步电动机参数的时变和不确定性,设计了基于遗忘因子递推最小二乘法的电机定子电阻、dq轴电感以及转动惯量的辨识方法,仿真结果表明了该方法收敛速度快,能准确地实现电机定子电阻、dq轴电感以及转动惯量的辨识。     

利用蚁群算法辨识PMSM伺服系统负载转矩和转动惯量

提出用蚁群矢量移动算法同时辨识永磁同步电动机(PMSM)伺服系统负载运行时的转动惯量和负载转矩,以便速度环的PI参数整定和转矩补偿。其原理是把蚁群的平面矢量移动正交分解成水平和垂直两个方向,分别和转动惯量及负载转矩对应,每只蚂蚁的位置对应一种转动惯量和负载转矩组合的可能解。运用采样得到的d轴电流和速度序列数据,基于最小方差原理,建立蚂蚁信息素散发模型,使得蚂蚁位置与实际转动惯量和负载转矩越接近,蚂蚁散发的信息素越大。根据蚁群总信息素分布情况,计算蚁群的理想分布期望,与实际蚁群分布比较后,启发蚁群矢量移动,并朝最优方向聚集,收敛点为辨识最优解。精心选择蚁群的规格化分布区间,把动态的蚁群分布区间转化成规格化区间,改善收敛速度。仿真和实验表明,能同时辨识转动惯量和负载转矩,误差小;蚁群规模变大,误差更小,调整后的伺服系统动态性能变好。     

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。