基于改进最小二乘法永磁同步电机多参量辨识*
2021-04-23宋建国张振路李向诚
电机与控制应用 2021年3期
宋建国, 张振路, 李向诚
(北京工业大学 信息学部,北京 100124)
0 引 言
由于温升、磁路饱和负载扰动等因素,永磁同步电机(PMSM)在实际运行过程中往往会出现电磁参数不匹配的情况,导致控制效果不佳甚至电机故障。因此,实时精确获取电机参数可以有效保障电机高性能的安全运行[1-2]。
PMSM参数在线辨识的难点主要集中在多参数同时辨识上,由于电机数学模型方程数小于待辨识参量数,其结果的收敛性和唯一性会因电机工况变化而缺乏理论支撑。为此,国内外研究提出了诸多解决办法。文献[3-4]通过注入扰动信号增加方程的秩从而建立满秩方程组。文献[5-6]通过测量额外的电气参量,构建其他的方程纳入到辨识模型中。
根据电机的运行状态可以构建电机的动态数学模型和稳态数学模型。动态数学模型基于PMSM的动态电压方程,需要采集足够多不同状态时的辨识数据,但因为微分器引入的高频分量需要滤波处理,所以难以保证辨识数据输入辨识算法的时效性[7]。电机稳定运行时,稳态数学模型基于PMSM的稳态电压方程建立,方程中不含电流微分项,数据集相位延迟导致的错拍输入问题得以解决[8-9]。因此,本文构建稳态数学模型,利用遗忘因子递推最小二乘法分步迭代辨识,无需外部信号注入,解决了PMSM同时辨识多个参数的问题。
1 数学模型及系统结构
1.1 PMSM的稳态数学模型
在实际的PMSM控制应用中,PMSM是一个多变量、强耦合的非线性系统。为了便于研究,先假定PMSM三相对称平衡,反电动势为正弦波形,忽略磁滞和涡流损耗的影响,忽略谐波因素等[10-11]。……
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