耦合參數(shù)辨識(shí)方法及其在PMSM中應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-12 23:56
耦合辨識(shí)方法是近些年所出現(xiàn)的一種新的辨識(shí)思想,主要用來(lái)研究結(jié)構(gòu)復(fù)雜,參數(shù)間存在耦合關(guān)系的線性或非線性多變量系統(tǒng)的參數(shù)辨識(shí)問(wèn)題。其主要原理是通過(guò)多變量子系統(tǒng)參數(shù)估計(jì)的耦合關(guān)系,減小各個(gè)子系統(tǒng)間參數(shù)向量的冗余估計(jì)和協(xié)方差矩陣的冗余計(jì)算,從而提高辨識(shí)算法的收斂速度和參數(shù)的估計(jì)精度。永磁同步電機(jī)(Permanent magnet synchronous motor,PMSM)的電氣參數(shù),不僅是其電流控制調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),而且對(duì)于電機(jī)位置控制器與速度控制器參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)也有著較大的工程價(jià)值及理論意義。在不同的運(yùn)行工況下,PMSM參數(shù)極易受到運(yùn)行環(huán)境的影響,電機(jī)參數(shù)的改變將直接影響矢量坐標(biāo)變換,從而大大影響PMSM的控制性能,所以研究PMSM參數(shù)的動(dòng)態(tài)辨識(shí)是非常必要的。因此,本文將以耦合辨識(shí)思想為基礎(chǔ),以PMSM參數(shù)辨識(shí)為研究對(duì)象,結(jié)合多新息辨識(shí)原理,有限數(shù)據(jù)窗辨識(shí)原理和偏差補(bǔ)償辨識(shí)方法,研究PMSM動(dòng)態(tài)多參數(shù)的辨識(shí)問(wèn)題及基于其參數(shù)辨識(shí)的控制應(yīng)用。主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)基于PMSM同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)下的數(shù)學(xué)模型,推導(dǎo)了PMSM多參數(shù)最小二乘的可辨識(shí)性,給出了PMSM參數(shù)辨識(shí)的持續(xù)激勵(lì)條件,構(gòu)建了基于d ...
【文章來(lái)源】:江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:130 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究的背景和意義
1.2 系統(tǒng)辨識(shí)理論概述
1.2.1 多新息類辨識(shí)方法
1.2.2 有限數(shù)據(jù)窗類辨識(shí)方法
1.2.3 偏差補(bǔ)償類辨識(shí)方法
1.2.4 耦合辨識(shí)方法
1.3 PMSM參數(shù)辨識(shí)研究現(xiàn)狀
1.3.1 模型參考自適應(yīng)PMSM參數(shù)辨識(shí)
1.3.2 PMSM參數(shù)狀態(tài)觀測(cè)器辨識(shí)
1.3.3 PMSM參數(shù)的智能尋優(yōu)辨識(shí)
1.3.4 PMSM參數(shù)的系統(tǒng)辨識(shí)方法
1.4 PMSM反步法控制概述
1.5 主要研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排
第二章 PMSM多參數(shù)可辨識(shí)分析與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)
2.1 引言
2.2 PMSM的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型
2.3 PMSM多參數(shù)最小二乘可辨識(shí)性分析
2.4 充分激勵(lì)信號(hào)分析
2.5 基于DS1007PPC的PMSM實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)
2.5.1 硬件配置
2.5.2 軟件配置
2.5.3 PMSM控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
2.5.4 PMSM實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)驗(yàn)測(cè)試
2.6 本章小結(jié)
第三章 耦合多新息辨識(shí)方法及PMSM應(yīng)用
3.1 引言
3.2 耦合多新息帶遺忘因子最小二乘辨識(shí)方法
3.2.1 單輸入單輸出多新息帶遺忘因子最小二乘辨識(shí)算法
3.2.2 耦合子系統(tǒng)多新息帶遺忘因子最小二乘辨識(shí)算法
3.2.3 耦合多新息帶遺忘因子最小二乘辨識(shí)算法
3.3 基于耦合多新息帶遺忘因子最小二乘算法的PMSM參數(shù)辨識(shí)
3.3.1 PMSM的多元回歸辨識(shí)模型
3.3.2 仿真驗(yàn)證
3.3.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
3.4 本章小結(jié)
第四章 耦合有限數(shù)據(jù)窗辨識(shí)方法及PMSM應(yīng)用
4.1 引言
4.2 耦合有限數(shù)據(jù)窗帶遺忘因子最小二乘辨識(shí)方法
4.2.1 多變量有限數(shù)據(jù)窗帶遺忘因子最小二乘辨識(shí)算法
4.2.2 耦合子系統(tǒng)有限數(shù)據(jù)窗帶遺忘因子最小二乘辨識(shí)算法
4.2.3 耦合有限數(shù)據(jù)窗帶遺忘因子最小二乘辨識(shí)算法
4.3 基于耦合有限數(shù)據(jù)窗帶遺忘因子最小二乘算法的PMSM參數(shù)辨識(shí)
4.3.1 基于多元模型的PMSM參數(shù)辨識(shí)
4.3.2 仿真驗(yàn)證
4.3.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
4.4 本章小結(jié)
第五章 耦合偏差補(bǔ)償辨識(shí)方法及PMSM應(yīng)用
5.1 引言
5.2 多變量系統(tǒng)部分耦合偏差補(bǔ)償帶遺忘因子最小二乘辨識(shí)方法
5.2.1 多輸入多輸出時(shí)變系統(tǒng)模型
5.2.2 耦合子系統(tǒng)偏差補(bǔ)償帶遺忘因子最小二乘辨識(shí)算法
5.2.3 部分耦合偏差補(bǔ)償帶遺忘因子最小二乘辨識(shí)算法
5.3 基于部分耦合偏差補(bǔ)償帶遺忘因子最小二乘算法的PMSM參數(shù)辨識(shí)
5.3.1 PMSM的狀態(tài)方程辨識(shí)模型
5.3.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.4 多元偽系統(tǒng)耦合偏差補(bǔ)償帶遺忘因子最小二乘辨識(shí)方法
5.5 基于耦合偏差補(bǔ)償帶遺忘因子最小二乘算法的PMSM參數(shù)辨識(shí)
5.6 本章小結(jié)
第六章 基于參數(shù)耦合辨識(shí)的PMSM間接自適應(yīng)反步法控制策略
6.1 引言
6.2 反步法控制理論
6.2.1 非線性嚴(yán)格反饋系統(tǒng)
6.2.2 反步法控制器設(shè)計(jì)
6.3 PMSM間接自適應(yīng)反步法控制
6.3.1 PMSM間接自適應(yīng)反步法控制器設(shè)計(jì)
6.3.2 間接自適應(yīng)反步法數(shù)字化控制器的實(shí)現(xiàn)
6.3.3 仿真驗(yàn)證
6.3.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
6.4 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄:作者在攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]系統(tǒng)辨識(shí)算法的復(fù)雜性、收斂性及計(jì)算效率研究[J]. 丁鋒. 控制與決策. 2016(10)
[2]永磁同步電機(jī)用坐標(biāo)變換的電流諧波抑制方法[J]. 劉剛,孫慶文,肖燁然. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2015(05)
[3]永磁同步電機(jī)參數(shù)辨識(shí)研究綜述[J]. 李紅梅,陳濤. 電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào). 2015(05)
[4]多變量方程誤差類系統(tǒng)的部分耦合迭代辨識(shí)方法[J]. 丁鋒,汪菲菲,汪學(xué)海. 南京信息工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(04)
[5]類多變量輸出誤差系統(tǒng)的耦合多新息辨識(shí)方法[J]. 丁鋒,汪菲菲,汪學(xué)海. 南京信息工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(03)
[6]基于柯西變異粒子群算法的永磁同步電機(jī)參數(shù)辨識(shí)[J]. 傅小利,顧紅兵,陳國(guó)呈,鄒俊忠,張見(jiàn). 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2014(05)
[7]基于遺傳算法的內(nèi)埋式永磁同步電機(jī)參數(shù)辨識(shí)方法[J]. 肖曦,許青松,王雅婷,史宇超. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2014(03)
[8]基于多新息隨機(jī)梯度永磁同步電機(jī)參數(shù)辨識(shí)[J]. 徐鵬,肖建,周鵬,李山. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2014(06)
[9]多元系統(tǒng)耦合多新息隨機(jī)梯度類辨識(shí)方法[J]. 丁鋒,汪菲菲. 南京信息工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(01)
[10]基于dq0坐標(biāo)系的異步電機(jī)等效電路參數(shù)在線辨識(shí)方法研究[J]. 杜中蘭,趙海森,劉曉芳,王慶,張萌. 華北電力大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(03)
博士論文
[1]列車自動(dòng)駕駛控制模型參數(shù)辨識(shí)及其應(yīng)用[D]. 王呈.北京交通大學(xué) 2015
[2]基于Backstepping方法的不確定非線性系統(tǒng)魯棒自適應(yīng)控制[D]. 蔡建平.浙江大學(xué) 2014
[3]基于先進(jìn)辨識(shí)的控制策略研究及其應(yīng)用[D]. 王建宏.南京航空航天大學(xué) 2011
[4]永磁同步電機(jī)多參數(shù)在線辨識(shí)研究[D]. 劉侃.湖南大學(xué) 2011
[5]永磁同步電機(jī)非線性及諧波參數(shù)的閉環(huán)辨識(shí)系統(tǒng)研究[D]. 石晶合.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[6]模塊化非線性系統(tǒng)辨識(shí)算法研究[D]. 徐小平.西安理工大學(xué) 2010
碩士論文
[1]具有死區(qū)補(bǔ)償?shù)腟VM-DTC交流調(diào)速實(shí)驗(yàn)平臺(tái)研究[D]. 鞠雪強(qiáng).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
本文編號(hào):2973799
【文章來(lái)源】:江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:130 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究的背景和意義
1.2 系統(tǒng)辨識(shí)理論概述
1.2.1 多新息類辨識(shí)方法
1.2.2 有限數(shù)據(jù)窗類辨識(shí)方法
1.2.3 偏差補(bǔ)償類辨識(shí)方法
1.2.4 耦合辨識(shí)方法
1.3 PMSM參數(shù)辨識(shí)研究現(xiàn)狀
1.3.1 模型參考自適應(yīng)PMSM參數(shù)辨識(shí)
1.3.2 PMSM參數(shù)狀態(tài)觀測(cè)器辨識(shí)
1.3.3 PMSM參數(shù)的智能尋優(yōu)辨識(shí)
1.3.4 PMSM參數(shù)的系統(tǒng)辨識(shí)方法
1.4 PMSM反步法控制概述
1.5 主要研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排
第二章 PMSM多參數(shù)可辨識(shí)分析與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)
2.1 引言
2.2 PMSM的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型
2.3 PMSM多參數(shù)最小二乘可辨識(shí)性分析
2.4 充分激勵(lì)信號(hào)分析
2.5 基于DS1007PPC的PMSM實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)
2.5.1 硬件配置
2.5.2 軟件配置
2.5.3 PMSM控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
2.5.4 PMSM實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)驗(yàn)測(cè)試
2.6 本章小結(jié)
第三章 耦合多新息辨識(shí)方法及PMSM應(yīng)用
3.1 引言
3.2 耦合多新息帶遺忘因子最小二乘辨識(shí)方法
3.2.1 單輸入單輸出多新息帶遺忘因子最小二乘辨識(shí)算法
3.2.2 耦合子系統(tǒng)多新息帶遺忘因子最小二乘辨識(shí)算法
3.2.3 耦合多新息帶遺忘因子最小二乘辨識(shí)算法
3.3 基于耦合多新息帶遺忘因子最小二乘算法的PMSM參數(shù)辨識(shí)
3.3.1 PMSM的多元回歸辨識(shí)模型
3.3.2 仿真驗(yàn)證
3.3.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
3.4 本章小結(jié)
第四章 耦合有限數(shù)據(jù)窗辨識(shí)方法及PMSM應(yīng)用
4.1 引言
4.2 耦合有限數(shù)據(jù)窗帶遺忘因子最小二乘辨識(shí)方法
4.2.1 多變量有限數(shù)據(jù)窗帶遺忘因子最小二乘辨識(shí)算法
4.2.2 耦合子系統(tǒng)有限數(shù)據(jù)窗帶遺忘因子最小二乘辨識(shí)算法
4.2.3 耦合有限數(shù)據(jù)窗帶遺忘因子最小二乘辨識(shí)算法
4.3 基于耦合有限數(shù)據(jù)窗帶遺忘因子最小二乘算法的PMSM參數(shù)辨識(shí)
4.3.1 基于多元模型的PMSM參數(shù)辨識(shí)
4.3.2 仿真驗(yàn)證
4.3.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
4.4 本章小結(jié)
第五章 耦合偏差補(bǔ)償辨識(shí)方法及PMSM應(yīng)用
5.1 引言
5.2 多變量系統(tǒng)部分耦合偏差補(bǔ)償帶遺忘因子最小二乘辨識(shí)方法
5.2.1 多輸入多輸出時(shí)變系統(tǒng)模型
5.2.2 耦合子系統(tǒng)偏差補(bǔ)償帶遺忘因子最小二乘辨識(shí)算法
5.2.3 部分耦合偏差補(bǔ)償帶遺忘因子最小二乘辨識(shí)算法
5.3 基于部分耦合偏差補(bǔ)償帶遺忘因子最小二乘算法的PMSM參數(shù)辨識(shí)
5.3.1 PMSM的狀態(tài)方程辨識(shí)模型
5.3.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.4 多元偽系統(tǒng)耦合偏差補(bǔ)償帶遺忘因子最小二乘辨識(shí)方法
5.5 基于耦合偏差補(bǔ)償帶遺忘因子最小二乘算法的PMSM參數(shù)辨識(shí)
5.6 本章小結(jié)
第六章 基于參數(shù)耦合辨識(shí)的PMSM間接自適應(yīng)反步法控制策略
6.1 引言
6.2 反步法控制理論
6.2.1 非線性嚴(yán)格反饋系統(tǒng)
6.2.2 反步法控制器設(shè)計(jì)
6.3 PMSM間接自適應(yīng)反步法控制
6.3.1 PMSM間接自適應(yīng)反步法控制器設(shè)計(jì)
6.3.2 間接自適應(yīng)反步法數(shù)字化控制器的實(shí)現(xiàn)
6.3.3 仿真驗(yàn)證
6.3.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
6.4 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄:作者在攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]系統(tǒng)辨識(shí)算法的復(fù)雜性、收斂性及計(jì)算效率研究[J]. 丁鋒. 控制與決策. 2016(10)
[2]永磁同步電機(jī)用坐標(biāo)變換的電流諧波抑制方法[J]. 劉剛,孫慶文,肖燁然. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2015(05)
[3]永磁同步電機(jī)參數(shù)辨識(shí)研究綜述[J]. 李紅梅,陳濤. 電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào). 2015(05)
[4]多變量方程誤差類系統(tǒng)的部分耦合迭代辨識(shí)方法[J]. 丁鋒,汪菲菲,汪學(xué)海. 南京信息工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(04)
[5]類多變量輸出誤差系統(tǒng)的耦合多新息辨識(shí)方法[J]. 丁鋒,汪菲菲,汪學(xué)海. 南京信息工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(03)
[6]基于柯西變異粒子群算法的永磁同步電機(jī)參數(shù)辨識(shí)[J]. 傅小利,顧紅兵,陳國(guó)呈,鄒俊忠,張見(jiàn). 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2014(05)
[7]基于遺傳算法的內(nèi)埋式永磁同步電機(jī)參數(shù)辨識(shí)方法[J]. 肖曦,許青松,王雅婷,史宇超. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2014(03)
[8]基于多新息隨機(jī)梯度永磁同步電機(jī)參數(shù)辨識(shí)[J]. 徐鵬,肖建,周鵬,李山. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2014(06)
[9]多元系統(tǒng)耦合多新息隨機(jī)梯度類辨識(shí)方法[J]. 丁鋒,汪菲菲. 南京信息工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(01)
[10]基于dq0坐標(biāo)系的異步電機(jī)等效電路參數(shù)在線辨識(shí)方法研究[J]. 杜中蘭,趙海森,劉曉芳,王慶,張萌. 華北電力大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(03)
博士論文
[1]列車自動(dòng)駕駛控制模型參數(shù)辨識(shí)及其應(yīng)用[D]. 王呈.北京交通大學(xué) 2015
[2]基于Backstepping方法的不確定非線性系統(tǒng)魯棒自適應(yīng)控制[D]. 蔡建平.浙江大學(xué) 2014
[3]基于先進(jìn)辨識(shí)的控制策略研究及其應(yīng)用[D]. 王建宏.南京航空航天大學(xué) 2011
[4]永磁同步電機(jī)多參數(shù)在線辨識(shí)研究[D]. 劉侃.湖南大學(xué) 2011
[5]永磁同步電機(jī)非線性及諧波參數(shù)的閉環(huán)辨識(shí)系統(tǒng)研究[D]. 石晶合.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[6]模塊化非線性系統(tǒng)辨識(shí)算法研究[D]. 徐小平.西安理工大學(xué) 2010
碩士論文
[1]具有死區(qū)補(bǔ)償?shù)腟VM-DTC交流調(diào)速實(shí)驗(yàn)平臺(tái)研究[D]. 鞠雪強(qiáng).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
本文編號(hào):2973799
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