永磁同步電機(jī)（Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM）由于其響應(yīng)速度快、過(guò)載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于高精度、高性能的控制場(chǎng)合。為了能夠更準(zhǔn)確、更快速地對(duì)永磁同步電機(jī)進(jìn)行控制,需要對(duì)電機(jī)參數(shù)進(jìn)行辨識(shí)。其中,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量作為調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速環(huán)控制器的重要參數(shù),會(huì)對(duì)電機(jī)控制系統(tǒng)產(chǎn)生重要影響。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量變大時(shí),系統(tǒng)調(diào)節(jié)時(shí)間增長(zhǎng),動(dòng)態(tài)性能變差;當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量減小時(shí),系統(tǒng)會(huì)發(fā)生振蕩�，F(xiàn)如今,慣量辨識(shí)方法層出不窮,在這些方法中,擴(kuò)展卡爾曼濾波（Extended Kalman Filter,EKF）由于考慮了系統(tǒng)噪聲和測(cè)量噪聲的影響,是在線辨識(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的有效方法。因此,本課題以該方法為基礎(chǔ),進(jìn)行永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)研究,具體內(nèi)容如下:第一,搭建了內(nèi)置式PMSM的模型,并具體地介紹了 PMSM的常用控制方法——矢量控制法以及基于模型法和工程整定法的轉(zhuǎn)速環(huán)PI控制器參數(shù)自整定原理。第二,建立了基于離散化擴(kuò)展卡爾曼濾波的PMSM轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)環(huán)節(jié)并將其應(yīng)用于內(nèi)置式PMSM的矢量控制方法中,得到基于EKF方法的PMSM慣量辨識(shí)表達(dá)式。第三,分析了 EKF的不足之處,對(duì)比引出了基于... 

【文章來(lái)源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

系統(tǒng)仿真模型

西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文426.2實(shí)驗(yàn)平臺(tái)本課題在PMSM矢量控制平臺(tái)上對(duì)自適應(yīng)擴(kuò)展卡爾曼濾波轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并通過(guò)伺服加載系統(tǒng)進(jìn)行加載，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)如圖6-2所示。圖6-2實(shí)驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)Fig.6-2Experimentaltestplatform6.3基于AEKF的永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)正確性驗(yàn)證圖6-3為基于自適應(yīng)擴(kuò)展卡爾曼濾波永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)方法中低速空載實(shí)驗(yàn)波形圖，當(dāng)電機(jī)運(yùn)行在20rpm時(shí)，可以看出，此時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量開(kāi)始辨識(shí)，辨識(shí)值為電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)慣量值J0.008kgm2。如圖所示，電機(jī)轉(zhuǎn)速在低速運(yùn)行時(shí)，自適應(yīng)擴(kuò)展卡爾曼濾波方法的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量估計(jì)值準(zhǔn)確性較高，穩(wěn)態(tài)性能較好。圖6-3低速時(shí)自適應(yīng)擴(kuò)展卡爾曼濾波轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)波形Fig.6-3LowspeedrangeadaptiveextendedKalmanfiltermomentofinertiaidentificationwaveformfilter圖6-4為給定轉(zhuǎn)速?gòu)?rpm到1000rpm變化時(shí)，自適應(yīng)擴(kuò)展卡爾曼濾波法辨識(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量波形，電機(jī)開(kāi)始運(yùn)行在20rpm，之后加速到400rpm、800rpm、1000rpm，然后電機(jī)開(kāi)始減速至600rpm、200rpm、0rpm。可以看出，電機(jī)轉(zhuǎn)速在全速運(yùn)行過(guò)程中，自適應(yīng)擴(kuò)展卡時(shí)間(500ms/div)20400.8實(shí)際轉(zhuǎn)速(rpm)00轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(10-2kg·m2)(degree)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種基于快速傅里葉變換的PID工程自整定方法[J]. 曾德良,張綱,鄭艷秋,孫玥,陳峰.  電工技術(shù). 2018(22)
[2]交流伺服系統(tǒng)控制器在線參數(shù)自整定方法[J]. 徐勇.  電機(jī)與控制應(yīng)用. 2017(06)
[3]基于遞推最小二乘法的永磁伺服系統(tǒng)參數(shù)辨識(shí)[J]. 荀倩,王培良,李祖欣,蔡志端,秦海鴻.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(17)
[4]基于遺忘因子遞推平方根的在線轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)[J]. 楊明,劉子劍,徐殿國(guó).  微電機(jī). 2014(10)
[5]永磁同步電機(jī)高動(dòng)態(tài)響應(yīng)電流控制方法研究[J]. 王偉華,肖曦.  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(21)
[6]基于粒子群量子操作算法的同步發(fā)電機(jī)非線性模型參數(shù)辨識(shí)[J]. 寇攀高,付亮,王輝斌,何里,黃波.  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2012(S1)
[7]永磁同步電機(jī)改進(jìn)無(wú)差拍電流預(yù)測(cè)控制[J]. 王宏佳,徐殿國(guó),楊明.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2011(06)
[8]永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)抗擾動(dòng)自適應(yīng)控制[J]. 魯文其,胡育文,梁驕雁,黃文新.  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2011(03)
[9]三相四線整流器的中線電流控制[J]. BORIS Luis Corral Martinez,李睿,馬柯,徐德鴻.  電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2009(03)
[10]基于RLS的汽輪機(jī)數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù)辨識(shí)[J]. 李蔚,張政江,盛德仁,陳堅(jiān)紅,任浩仁.  浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2008(10)

博士論文
[1]基于參數(shù)辨識(shí)的高性能永磁同步電機(jī)控制策略研究[D]. 牛里.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015

碩士論文
[1]基于多新息的永磁同步電機(jī)參數(shù)辨識(shí)研究[D]. 張建宇.江南大學(xué) 2017
[2]基于改進(jìn)的自適應(yīng)EKF算法的鋰電池SOC估算[D]. 王艷斌.東北大學(xué) 2015
[3]永磁同步電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)研究[D]. 趙銀平.合肥工業(yè)大學(xué) 2015
[4]永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的在線辨識(shí)和參數(shù)整定[D]. 白雪.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[5]交流伺服系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量實(shí)時(shí)辨識(shí)與控制器研究[D]. 劉濤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[6]PID控制器參數(shù)整定方法及其應(yīng)用研究[D]. 何芝強(qiáng).浙江大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3068950