基于人工鱼群算法的PMSM参数辨识
2021-09-29陶丁兴王家军
陶丁兴,王家军
(杭州电子科技大学自动化学院,浙江 杭州 310018)
0 引 言
永磁同步电动机(Permanent-Magnet Synchronous Motor,PMSM)具有功率密度高、动态性能好、转速运行范围宽等优势,广泛应用于工业伺服驱动系统、电动汽车和高铁等领域[1-2]。目前,PMSM的控制方法主要有矢量控制和直接转矩控制,通过准确获取PMSM的定子电阻、交直轴电感和永磁磁链等参数来提高其控制性能。造成电机实际参数与给定参数之间误差的原因有多种,比如,制造公差导致同一批次生产的电机参数不完全相同;高性能控制驱动器设计者无法获得准确的电机参数,致使控制效果差;电机参数受运行条件和周围环境的影响,产生非线性变化等[3]。为了降低电机参数对控制系统性能的影响,需要对电机参数进行精确辨识。目前,主要通过最小二乘法[4]、模型参考自适应法[5]、遗传算法(Genetic Algorithm,GA)[6]、粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)[7]等方法来提高PMSM参数的辨识精度。最小二乘法收敛速度快,但转速突变时,算法的计算量大,跟踪性能差。模型参考自适应法需要根据辨识的参数手动选择自适应率,在多个参数同时辨识时,自适应率的设计比较繁琐。GA算法能够进行并行操作,容易取得全局最优解,但算法需要编码,且对函数搜索的物理意义不直观。PSO算法运用粒子运动路线与人类决策相似的原理得出最优解,易于理解且收敛速度较快,但最大速度和加权因子不易选取,容易陷入局部最优。人工鱼群算法(Artificial Fish Swarm,AFS)[8]是模拟动物行为的群体智能优化算法,简单易于实现,函数优化能力强,收敛速度快,是很好的全局优化算法。……
