永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)參數(shù)辨識(shí)方法研究
本文選題:永磁同步電機(jī) + 矢量控制; 參考:《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2014年碩士論文
【摘要】:由于稀土材料的廣泛應(yīng)用,伺服系統(tǒng)中,永磁同步電機(jī)(PMSM)也逐漸成為主流。在工作過程中,PMSM會(huì)因?yàn)榘l(fā)熱溫升和磁路飽和兩個(gè)問題導(dǎo)致電機(jī)的機(jī)電參數(shù)偏離原始值波動(dòng),這給伺服驅(qū)動(dòng)控制器的高精度高性能運(yùn)行帶來了挑戰(zhàn),因此,加入離在線參數(shù)辨識(shí)功能的PMSM伺服裝置成為新型伺服系統(tǒng)發(fā)展的方向。本論文對(duì)此進(jìn)行了研究,主要研究工作如下: 首先對(duì)PMSM的本體數(shù)學(xué)解析模型及矢量控制策略進(jìn)行了分析,對(duì)PMSM伺服控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)關(guān)系進(jìn)行了研究; 其次對(duì)常用機(jī)電參數(shù)離線參數(shù)辨識(shí)的方法進(jìn)行了理論分析,對(duì)其具體實(shí)施方案來對(duì)PMSM的定子電阻、交直軸電感及永磁體磁鏈進(jìn)行離線參數(shù)辨識(shí)進(jìn)行了研究。 然后分析了參數(shù)辨識(shí)的意義并根據(jù)最小二乘原理,以及改進(jìn)算法,提出一種在線參數(shù)辨識(shí)的方法并完成了Matlab/Simulink環(huán)境下的仿真。在不同的電機(jī)參數(shù)下,比較不同情況下在線參數(shù)辨識(shí)的辨識(shí)波形;同時(shí),根據(jù)MRAI算法改進(jìn)了轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可變的PMSM電機(jī)模型及其辨識(shí)模塊進(jìn)行仿真同F(xiàn)FRLS算法進(jìn)行對(duì)比分析; 最后作為參數(shù)辨識(shí)結(jié)果的應(yīng)用,考慮到時(shí)變參數(shù)的基于轉(zhuǎn)速和電流雙閉環(huán)PMSM伺服控制器控制參數(shù)自整定,由于PMSM伺服系統(tǒng)是時(shí)變性較強(qiáng)的高階系統(tǒng),,通過理論簡(jiǎn)化其控制函數(shù),進(jìn)而推導(dǎo)一種實(shí)時(shí)多參數(shù)時(shí)變PI整定方法應(yīng)用于實(shí)踐。
[Abstract]:As rare earth materials are widely used, PMSM (permanent Magnet synchronous Motor) has gradually become the mainstream in servo system.In the working process, PMSM will cause the mechanical and electrical parameters of the motor to deviate from the original value fluctuation due to the two problems of heating temperature rise and magnetic circuit saturation, which brings challenges to the high precision and high performance operation of the servo drive controller.Adding PMSM servo device with off-line parameter identification function has become the development direction of new servo system.This thesis has carried on the research, the main research work is as follows:Firstly, the mathematical analytic model and vector control strategy of PMSM are analyzed, and the structural relationship of PMSM servo control system is studied.Secondly, the common off-line parameter identification method of electromechanical parameters is theoretically analyzed, and the off-line parameter identification of stator resistance, cross-axis inductor and permanent magnet flux of PMSM is studied.Then, the significance of parameter identification is analyzed. According to the principle of least squares and the improved algorithm, an on-line parameter identification method is proposed and the simulation in Matlab/Simulink environment is completed.At the same time, according to the MRAI algorithm, the PMSM motor model with variable moment of inertia and its identification module are simulated and compared with the FFRLS algorithm.Finally, as the application of parameter identification results, considering the self-tuning of control parameters based on rotational speed and current double closed loop PMSM servo controller, because PMSM servo system is a high order system with strong time-varying, its control function is simplified by theory.Then a real-time multi-parameter time-varying Pi tuning method is derived and applied to practice.
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:TM341
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本文編號(hào):1751498
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