基于改进粒子群算法的PMSM多参数辨识
2021-04-12柯贤伟张金亮彭国生高云王志虎简炜
柯贤伟,张金亮,彭国生,高云,王志虎,简炜
(1.湖北汽车工业学院 电气与信息工程学院,湖北 十堰442002;2.东风汽车动力零部件有限公司,湖北 十堰442000)
永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)因其体积小、重量轻、效率高,在工业领域广泛应用。实际控制系统中PMSM 参数通常难以直接测量,且随着环境温度的变化而变化[1];而在矢量控制的双闭环控制系统中,电流内环控制器参数的整定需要交直轴电感和定子电阻的值,转速外环控制器的参数设计需要依赖永磁体磁链和转动惯量的值[2]。因此实现电机参数的准确辨识,对电机控制系统的稳定性发挥着重要作用[3]。文献[4]通过分析电机的等效电路,使用静态有限元模型得到铁损电阻和交直轴电感的公式,但模型求解较复杂且推导过程中没有考虑电机实际加工产生的误差。文献[5]运用协同粒子群算法,先辨识出电机定子电阻、定子电感、永磁体磁链,再将辨识出的磁链代入电机运动方程计算转动惯量与负载转矩。由于磁链辨识误差的存在,会额外增加转动惯量与负载转矩的辨识误差。文献[6]提出了惯性权重自适应更新公式来改进粒子群算法,但只辨识出2 个参数,且误差较大。为提高PMSM参数辨识性能,文中在标准粒子群算法(standard particle swarm optimization, SPSO)的基础上使用自适应自治群组粒子群优化算法(adaptive autonomous groups particle swarm optimization,AAGPSO)。首先针对SPSO 采用线性递减策略更新惯性权重的不足,改用自适应更新策略;然后针对SPSO中不变的个体认知系数和社会认知系数,将整个粒子群体分为4个小群组,而后赋予每个粒子小群组认知系数非线性更新策略,增加算法的全局搜索能力;……
