基于模型参考自适应的PMSM在线辨识研究

结合最小二乘法与模型参考自适应法对永磁同步电机定子电阻、电感与转子磁链在线辨识的优点,提出一种改进的基于模型参考自适应的永磁同步电机参数在线辨识方法,该方法是在模型参考自适应法中加入最小二乘法。仿真结果表明,这种改进的辨识方法能够在不影响精度的前提下明显地提高辨识速度和减少动态过程的振荡。     

基于级联MRAS的PMSM参数在线辨识方法研究

在无速度传感器矢量控制系统中,为实现对永磁同步电机的精确控制,需要对电机参数进行在线辨识。在对模型参考自适应方法进行深入分析的基础上,提出一种基于级联模型参考自适应的永磁同步电机参数在线辨识方法,该方法在同步旋转dq坐标系下,利用dq轴电压、电流及其偏差,借助Popov超稳定性理论建立参数的辨识模型,并推导出待辨识参数的自适应律,实现了电机转子速度、定子电阻与转子磁链的同时在线辨识。仿真结果验证了该方法的正确性和有效性。     

一种改进的永磁同步电动机参数在线辨识方法

本文提出了一种永磁同步电动机参数在线辨识的新方法。通过对永磁同步电动机在d-q坐标系下,标准最小二乘法形式的参数辨识模型的推导,利用带遗忘因子最小二乘法(FFRLS)对电动机定子电阻值和交直轴电感值进行在线辨识,借助以上辨识结果,采用模型参考自适应方法(MRAS)再辨识出电动机的永磁磁链。同时应用基于Popov超稳定性理论设计的PI自适应律,实现各种工况下电动机的永磁磁链在线辨识。以一台0.75kW永磁同步电动机为例进行了仿真与实验研究,仿真结果显示,该方法具有计算量较小、准确度较高且具有较佳的动态跟踪辨识特性。     

内埋式永磁同步电机永磁磁链的在线辨识

在无速度传感器工作条件下,为了实现永磁同步电机转子位置和转速的精确控制,需要对电机参数进行在线辨识。本文研究了无速度传感器控制条件下,内埋式永磁同步电机永磁磁链的辨识。该调速系统采用转子磁链定向的矢量控制作为基本的控制策略,利用模型参考自适应系统对转子位置和转速进行估算,提出了一种基于扩展卡尔曼滤波器的永磁同步电机永磁磁链辨识方法。本文基于上述研究,实现了无速度传感器控制条件下,内埋式永磁同步电机永磁磁链的在线辨识,采用上述方法能够很好地避免由于电机的低阶状态方程而引起的辨识问题。仿真和实验结果证明了该辨识方法的可行性与有效性,而且在模型参考自适应中采用辨识得到的磁链参数,能够大幅度降低转子位置的估算误差。     

永磁同步电机混合多模型控制方法研究

以面贴式三相永磁同步电机(PMSM)为研究对象,研究基于递推最小二乘法和模型参考自适应法的混合多模型在线辨识方案,通过指标函数实时优化动态模型库。在电机运行过程中,根据"优胜、劣汰"规则匹配调节器模型和参数,提出基于混合多模型控制的永磁同步电机在线控制策略,达到在线整定参数的目的。将混合多模型策略应用于PMSM调速系统测试平台,仿真和试验结果验证了所提方案的可行性和混合多模型控制策略的正确性。     

面向PMSM参数在线辨识的引入惯性因子的改进模型参考自适应方法

在线辨识永磁同步电机的参数可以实现PI控制器的实时整定,有利于电机的解耦控制以及弱磁的计算。针对模型参考自适应法在辨识永磁同步电机参数时出现的波动问题,本文引入了电机参数变化趋势的惯性因子,使参数辨识值在迭代更新时,更符合参数的变化趋势。针对永磁同步电机电气参数辨识的方程欠秩问题,本文重新设计了分步辨识的步骤,减少了定子电阻误差对永磁体磁链辨识的影响。仿真实验显示,改进后的模型参考自适应算法无噪音条件下电感、磁链、电阻辨识的绝对误差分别为改进前的30.30%、19.77%、14.12%;噪音条件下,电感辨识精度接近,磁链、电阻绝对误差分别为改进前的24.17%、37.42%,表明改进后算法辨识精度得到提升。     

基于仿射投影算法的内置式永磁同步电机控制

为了提高内置式永磁同步电机(IPMSM)无位置传感器的控制精度,需要对电机参数进行在线辨识。以永磁同步电机矢量控制为控制策略,利用模型参考自适应法对电机转子的位置和转速进行估计,提出了一种基于仿射投影算法的多参数辨识。通过仿射投影算法设置两个不同的采样时间分别辨识交直轴电感和定子电阻、永磁体磁链,将辨识的参数更新到基于模型参考自适应的矢量控制中,并搭建了实验平台。结果表明,该方法能够进行多参数在线辨识,参数值迅速收敛到真实值附近,模型参考自适应法采用辨识的参数值大大降低了转速估计误差。     

基于转速扰动的表贴式永磁同步电机参数辨识

为解决表贴式永磁同步电机参数在线辨识时参数辨识耦合造成的辨识误差,从电机数学模型角度分析了参数辨识时的耦合关系,并通过仿真验证了表贴式永磁同步电机参数辨识时的定子电阻和转子磁链的耦合关系,同时提出了一种基于转速扰动的递推最小二乘法永磁同步电机在线解耦参数辨识方法。该方法通过加入转速扰动结合递推最小二乘辨识方法实现了交直轴电感、定子电阻、转子磁链的在线解耦辨识。实验和仿真验证了转速扰动的注入可以有效实现解耦辨识。     

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。     

基于MRAS的PMSM在线多参数辨识的方法研究

为实现永磁同步电机在实际运行中的电参数稳定辨识,解决典型模型参考自适应法中的系统欠秩问题,提出了一种基于模型参考自适应法的改进的参数辨识方法.该方法首先利用欧姆定律对定子电阻进行预辨识,再将其作为已知量构造仅有两个辨识量的模型参考自适应系统,从而可在电机控制过程中实时更新控制参数.仿真结果表明,该方法可迅速、稳定地辨识到定子电阻、电感及永磁体磁链.     

考虑死区补偿的永磁同步电机在线参数辨识

针对永磁同步电机控制过程中参数失配问题,深入分析了永磁同步电机的数学模型,设计了基于模型参考自适应系统(MRAS)的参数在线辨识方法。为避免辨识过程中逆变器死区效应的影响,提出一种基于电压模型线性补偿的死区补偿方法,通过分析逆变器插入死区后的电压模型计算出死区压降,将死区压降补偿到MRAS参考模型及自适应律中以提高辨识算法的稳定性和准确性。通过仿真证明了参数在线辨识方法和死区补偿方法的有效性。     

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。     

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...     

基于RBF神经网络的永磁同步电机在线辨识与模型参考自适应控制

永磁同步电机控制系统是多变量和非线性的。针对传统PI控制方法的不足,提出了一种基于RBF神经网络的永磁同步电机在线辨识与模型参考自适应控制方法。该方法利用RBF神经网络极强的非线性映射能力,通过对神经网络的离线和在线训练,实现了电机速度的自适应控制。仿真结果表明该方法控制精度高,动、静态特性好。     

表贴式永磁同步电机准稳态多参数在线辨识

针对永磁同步电机参数传统稳态辨识与动态辨识的不足,提出了准稳态辨识模型以及关于表贴式永磁同步电机的准稳态多参数在线辨识方法。该方法以遗忘因子递推最小二乘算法为基础,以误差分析为优化指导,辨识精度较高。该方法可同时辨识表贴式永磁同步电机3个电气参数,辨识速度快,计算量适中,适合工程应用。以DSP和智能功率模块为实验平台基础的实验研究验证了所提出方法的可行性与有效性。     

SIMULINK中PMSM模型的改进及在参数辨识中的应用

Matlab\SIMULINK中集成的永磁同步电机模型在调速系统仿真中应用广泛,但存在电机参数不可动态修改,坐标定义不符合常规逻辑等不足,给研究工作带来不便.在分析永磁同步电机数学模型的基础上,针对原电机模型的不足提出了两种改进方案,并给出具体操作步骤和使用方法.一是根据需求直接对库模型做修改,二是自定义永磁同步电机仿真模型,这两种方法简单有效,各有其优点.仿真通过对比验证了改进模型的正确性,并结合模型参考自适应算法将自定义永磁同步电机模型应用在电机参数辨识中.结果显示,改进后的永磁同步电机模型弥补了原有模型的不足,在变参数变结构的动态仿真中具有实用性,拓展了永磁同步电机模型的应用范围.     

交流伺服系统转动惯量在线辨识及负载转矩观测

伺服系统转动惯量的变化会影响伺服控制性能,为提高伺服性能需要对转动惯量进行在线辨识。在详细介绍两种永磁同步电机转动惯量实时辨识方法的基础上,提出了融合模型参考自适应算法和负载转矩观测器的混合观测模型。该混合观测模型采用模型参考自适应算法在线辨识电机转动惯量,建立降阶负载转矩观测器,实时观测负载转矩和粘性摩擦系数。仿真实验验证了该方法的有效性。     

永磁同步电机在线参数辨识方法研究

针对在永磁同步电机参数辨识过程中,由于"数据饱和"和噪声影响,导致传统的递推最小二乘法存在参数估计误差大和收敛慢的问题。利用改进的递推最小二乘法提高参数辨识的精度和收敛速度,以满足伺服系统在不同工况下动态性能。首先,结合永磁同步电机数学模型,设计了一种折息递推最小二乘辨识算法,通过在传统的最小二乘法中引入"折息因子"增强了算法的灵活性。然后,通过对存在白噪声干扰的永磁同步电机模型进行辨识算法的动态仿真。最后,利用搭建的实验测试平台进行算法的实验验证。仿真和实验结果表明提出的折息递推最小二乘算法,在参数辨识过程中降低了旧数据对辨识结果的影响,增强了算法对噪声干扰的鲁棒性,提高参数辨识结果的准确性和实时性。     

基于电感辨识的PMSM电流自适应增量预测控制

为了提高永磁同步电机电流增量预测控制策略的参数自适应性,提出一种基于增量式模型参考自适应的电感在线辨识算法。该算法使用永磁同步电机的增量模式的电压方程作为可调模型,以实际电机作为参考模型,建立基于模型参考自适应的参数辨识机制,在线辨识交直轴电感;通过判断激励信号的有效性去除噪声等非理想因素的影响,消除辨识结果的稳态波动。研究结果表明,所提出的增量式模型参考自适应算法可以辨识出准确的电感参数,避免辨识结果的频繁波动,显著提高增量预测控制策略对模型参数的自适应性,同时计算量少,对电机参数依赖度低。仿真和实验结果验证了所提方案的有效性。     

无位置传感器控制下的永磁同步电机在线参数辨识

针对永磁同步电机的参数辨识需求,采用模型参考自适应算法对电机的交直轴电感和永磁体磁链进行在线辨识。该方法将q轴电流方程作为参考模型,根据Popov稳定性理论推导出自适应律。辨识过程中需要用到转子位置,为此提出一种改进的脉振高频注入法对转子位置进行估计,该方法省去了带通滤波器,从而节省了运算资源。仿真和实验结果均表明,改进算法能够准确估计转子位置,在此基础上辨识的电机参数也能迅速收敛到真实值附近。