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检索条件"主题词=阶梯波电流注入法"

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作者：王朋东南大学

学位级别：硕士

永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Machine,简称PMSM)效率和功率密度高,近年来广泛应用于工业伺服驱动、电动汽车和可再生能源发电等行业。永磁同步电机运行由于受到温升和磁路饱和等因素影响,电气参数,包括例如定子电阻、转... 详细信息

永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Machine,简称PMSM)效率和功率密度高,近年来广泛应用于工业伺服驱动、电动汽车和可再生能源发电等行业。永磁同步电机运行由于受到温升和磁路饱和等因素影响,电气参数,包括例如定子电阻、转子永磁磁链和定子电感等,实时发生变化。为了提升PMSM的控制性能,需实时获得其电气参数。本文对参数辨识的核心问题“欠秩”展开研究,提出参数辨识方案,搭建以ARM为控制器的电机驱动实验平台,对参数辨识算法进行实验研究。两个参数辨识方案如下:1)提出一种基于阶梯波电流注入的PMSM参数辨识方法。采用遗忘因子递推最小二乘算法(forgetting factor recursive least square,简称FFRLS),辨识PMSM定子电阻、转子永磁磁链和交、直轴电感。针对电流注入引起的电感变化会导致参数辨识收敛困难和参数在线辨识运算量大两个问题,本文建立电感线性化模型,采用分步参数辨识方法,提高参数辨识精度和降低运算反馈矩阵的阶数。为了减小阶梯波电流注入引起的电磁转矩脉动,保证参数辨识精确性和收敛快速性,提出阶梯波频率和幅值的选取方法,研究持续激励(persistence of excitation,简称PE)条件,对逆变器非线性进行补偿。建立基于阶梯波电流注入参数辨识方法的仿真模型,验证该辨识方法的有效性。2)提出一种基于方波角脉冲注入的SPMSM参数辨识方法。采用FFRLS算法,辨识表贴式永磁同步电机(SPMSM)转子永磁磁链和定子电感。探究消除逆变器非线性对参数辨识影响的原理,考虑SPMSM磁路饱和,补偿方波角脉冲注入引起的电感变化。分析参数误差和收敛特性,选取合适的方波角幅值和频率。建立基于方波角脉冲注入参数辨识方法的仿真模型,验证该辨识方法的有效性。基于ARM控制器,设计PMSM驱动控制系统的硬件电路和软件架构,搭建PMSM驱动控制系统实验平台,验证基于阶梯波电流注入和方波角脉冲注入参数辨识方法的有效性。

关键词：永磁同步电机参数在线辨识阶梯波电流注入法方波角脉冲注入法逆变器非线性补偿

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