The invention provides an on-line parameter identification method of permanent magnet synchronous motor, which can realize decoupling and on-line identification of motor parameters including stator inductance, rotor permanent magnet flux linkage, etc. Firstly, the current prediction error formula is deduced by model predictive control method, and the stator inductance and rotor flux are further decoupled to reduce the mutual influence and interaction between motor parameters. Then, the on-line parameter identification of discrete linear system is carried out by Kalman filter algorithm, and the state vector is predicted and corrected. The filtered motor parameters can weaken the motor. The harmonic fluctuation caused by the change of external environment in the operation process is of great significance for eliminating the interference of external factors and improving the accuracy of motor control.
【技术实现步骤摘要】
一种永磁同步电机参数在线辨识方法
本专利技术涉及一种永磁同步电机参数在线辨识方法,尤其涉及一种基于卡尔曼滤波算法对永磁同步电机参数实现在线辨识的技术。
技术介绍
电机参数对电机的精确控制有着决定性的作用,因此在当前电机控制系统中需要对电机参数进行准确辨识,其中电机参数包括电机的定子电感Ls、定子电阻Rs以及转子磁链Ψf。目前应用较成熟的电机控制技术包括矢量控制技术和直接转矩控制技术。在矢量控制的系统中,采用速度外环和电流内环的双闭环控制,精确的控制参数(如定子电阻和定子电感等)决定了电机的平稳运转。直接转矩控制的系统中,需要确定转矩和磁链对电机进行控制,因此参数的准确程度决定了系统控制的效果。电机在运行过程中,由于外界温度等环境的长时间作用,导致电机参数实时变化,与初始值有所不同,因此需要采取一定的技术手段对这些变化的参数进行准确辨识,以保证电机的有效运转。现有的电机参数辨识方法主要分为离线辨识和在线辨识两类。由于离线辨识方法不能实时跟随电机参数的变化,因此在工程中较多选用在线辨识方法。永磁同步电机中常用的参数在线辨识方法包括:频率响应法、最小二乘法(基于遗忘因子的最小二乘法等改进算法)、卡尔曼滤波算法(及扩展卡尔曼滤波算法)、模型参考自适应方法等等。
技术实现思路
针对电机在运行过程中受温度等外界环境的影响而导致电机参数难以确定,以及电机参数不准确估计易导致电机控制效果不理想等技术问题,本专利技术提供了一种适用于永磁同步电机的参数在线辨识方法,基于有限集-模型预测控制方法与卡尔曼滤波算法相结合来实现。该方法具体包括以下步骤:步骤一、建立永磁同步电机在dq轴坐 ...
【技术保护点】
1.一种永磁同步电机参数在线辨识方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤一、建立永磁同步电机在dq轴坐标系下的简化数学模型;步骤二、基于有限集‑模型预测控制方法计算定子电流预测误差,并解耦得到定子电感与转子磁链;步骤三、以所述定子电感与转子磁链作为状态向量,建立离散线性系统的状态方程和输出方程,基于卡尔曼滤波算法对所述系统的状态向量和输出向量实时更新。
【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电机参数在线辨识方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤一、建立永磁同步电机在dq轴坐标系下的简化数学模型;步骤二、基于有限集-模型预测控制方法计算定子电流预测误差,并解耦得到定子电感与转子磁链;步骤三、以所述定子电感与转子磁链作为状态向量,建立离散线性系统的状态方程和输出方程,基于卡尔曼滤波算法对所述系统的状态向量和输出向量实时更新。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤一中建立永磁同步电机在dq轴坐标系下的简化数学模型基于以下假设:(1)永磁同步电机的磁路特性为线性,没有磁滞、磁路饱和的现象;(2)定子三相绕组参数值相同,角度相隔120°,且在气隙中形成的磁场为正弦分布;(3)定子绕组和转子永磁体间形成的气隙均匀分布。永磁同步电机采用表贴式结构,建立所述数学模型为:其中,ud、uq分别为d、q轴定子电压;id、iq分别为d、q轴定子电流;Rs为定子电阻;Ls为定子电感;ωe为转子的电角速度;Ψf为转子永磁体磁链;t为时间。3.如权利要求2所述的方法,其特征在于:所述步骤二具体包括:首先,选取k采样时刻作为当前时刻,基于有限集-模型预测控制方法k+1时刻的定子预测电流:其中,ipd(k+1)、ipq(k+1)分别是k+1时刻d、q轴预测电流矢量;id(k)、iq(k)分别是k时刻d、q轴预测电流矢量;Ts为采样时刻。将电机参数的不确定性分量加入到k+1采样时刻的预测定子电流中,得到考虑不确定性分量的下一采样时刻预测定子电流的正交分量:式中,分别为考虑不确定性分量的下一采样时刻预测定子电流...
【专利技术属性】
技术研发人员:张硕,周莹,张承宁,李雪萍,张春涛,
申请(专利权)人:北京理工大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。