【摘 要】
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永磁电机具有结构简单、体积小、重量轻、损耗小、转矩大等优点,在工业生产和日常生活中应用日益广泛。在永磁电机双闭环控制系统中,精确辨识折合到转轴的电机系统总转动惯量,对于整定速度环参数、提高系统控制性能具有重要意义。本文首先建立了永磁电机系统的数学模型,阐述了永磁电机系统的转速、电流双闭环矢量控制原理。其次,针对传统自由减速法的缺点,考虑了库伦摩擦转矩和粘滞摩擦系数的比值对转动惯量辨识的影响,给出了
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永磁电机具有结构简单、体积小、重量轻、损耗小、转矩大等优点,在工业生产和日常生活中应用日益广泛。在永磁电机双闭环控制系统中,精确辨识折合到转轴的电机系统总转动惯量,对于整定速度环参数、提高系统控制性能具有重要意义。本文首先建立了永磁电机系统的数学模型,阐述了永磁电机系统的转速、电流双闭环矢量控制原理。其次,针对传统自由减速法的缺点,考虑了库伦摩擦转矩和粘滞摩擦系数的比值对转动惯量辨识的影响,给出了传统自由减速法的改进机制,有效提高了转动惯量辨识精度。针对传统加减速法和改进加减速法的缺点,本文考虑了粘滞摩擦转矩、电机加速过程角加速度不恒定和采样噪声对转动惯量辨识带来的影响,提出了基于积分链式微分器和卡尔曼滤波器的转动惯量辨识方法,有效减小了转动惯量辩识误差。针对传统基于惯性转矩误差的转动惯量自适应辨识方法的缺点,在参考模型中加入负载转矩项,有效克服了原方法实验条件苛刻的缺点,扩大了该方法的应用范围。最后,在以TMS320 F28335 DSP芯片和EP3C40Q240C8N FPGA为控制核心永磁电机系统实验平台上,编写了永磁电机矢量控制程序,在带载情况下进行实验,实验过程中应用所提出方法对电机的转动惯量进行辨识。结果表明,所提出的方法能够在较短时间内收敛,同时,能够准确辨识出永磁电机系统转动惯量值。
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