基于粒子群算法的永磁电机参数辨识及调节器整定

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ll13813568876
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
永磁同步电机因在结构、效率、成本、可靠性等诸多方面具有优势,故现已被许多国内外汽车厂商应用于其新能源汽车产品中。目前,高性能的永磁同步电机驱动控制系统普遍采用矢量控制策略。新能源汽车驱动系统的工况往往复杂多变,而电流调节器参数的自整定,可用于满足实际的控制要求。此外,永磁电机参数受温度、磁饱和程度等影响会发生变化,通常为保证系统的控制性能,需对永磁电机参数进行在线辨识。与此同时,随着计算机技术和微电子芯片技术的发展,因原理简单、通用性强的粒子群优化算法在解决复杂、高维的问题时具有明显优势,故其正被广泛应用于各个领域。因此研究基于粒子群优化算法的电流调节器参数整定和永磁同步电机参数在线辨识具有重要的现实意义。本文主要的研究内容简述如下:(1)在最大转矩电流比的矢量控制方法上,建立了永磁同步电机的驱动系统。并就调节器参数和永磁电机参数及其对控制系统性能的影响进行了分析。(2)为使用粒子群优化算法实现对电流调节器参数的整定,首先依据系统的性能指标设计了一个适应度函数,之后通过将种群粒子的位置信息传递给控制系统,并借助系统的阶跃响应得到对应的适应度函数值,经过算法的迭代寻优最终完成了对调节器参数的整定。(3)在使用粒子群优化算法在线辨识永磁同步电机参数时,一方面通过构建一个基于动态定子电压方程的新适应度函数,并采用一种逆变器非线性补偿算法,且在此基础上增设新的数据预处理过程,降低了电压估算误差对辨识结果的影响;另一方面提出了具有有效电机参数信息和新迭代终止条件的快速粒子群优化算法,以改善算法的快速性,缩短程序的运行时长。(4)基于Matlab/simulink仿真模型和半实物仿真实验平台,完成了对上述研究内容的仿真和实验验证。
其他文献
直线电机是混合动力汽车中自由活塞式发电系统的核心部件,其性能直接决定发电系统的品质。本文提出一种具有夹层电枢结构的磁场调制型永磁直线电机,其夹层电枢由调制层、空心绕组层与铁芯构成。该结构集成了高推力密度磁场调制型电机与高动态无槽电机的优点,可通过电枢层的参数优化来实现良好的综合性能,可以满足自由活塞式发电系统对电机性能的持续提升需求。首先,在对新型永磁直线电机的结构和工作原理进行详细阐述的基础上,
学位
随着全球能源危机的不断加重,新能源的开发利用越来越重要。风力发电技术在不断的研究当中变得更加成熟,然而随着分布式发电的快速发展以及风电渗透率的不断提高,使得风力发电系统面临着如何在低惯量、弱阻尼、低短路比的电网系统中稳定运行的问题,为解决此问题虚拟同步控制策略得到了广泛关注和研究。同时在弱电网下的虚拟同步双馈风电机组中传动链轴系阻尼不足引起的轴系低频振荡的问题也值得研究关注。本文首先建立了风电机组
学位
电力系统状态估计是实时感知和精细管控系统运行状态的关键手段。由于配电网中实时量测配置不足,往往需要添加大量伪量测来满足状态估计可观性的要求,使得降低伪量测的误差成为提高状态估计精度的有效手段。同时,实时量测的配置策略会直接影响状态估计和部分伪量测模型的精度。基于此,本文建立了基于伪量测建模和状态估计的配电网实时量测优化配置模型。本文主要工作如下:首先,从负荷历史数据未知的角度出发,建立基于出口功率
学位
近年来,分布式储能技术、热电联供技术和电转气技术的渐趋成熟,大大增强了独立规划运行的异质能源系统间的耦合关系,逐渐形成了多种能源形式协同供应的综合能源系统。综合能源系统可满足区域内用户的多元化负荷需求,在显著减少综合成本的同时大幅提高能源利用效率、降低碳排放量,是实现“双碳”目标的重要技术保障。鉴于此,本文以电-气-热综合能源系统为研究对象,开展了碳交易价格波动趋势对系统规划的影响分析,基于双层优
学位
微电网中新能源的接入均采用电力电子电路作为变换器接口,由于电力电子变换器不具有转动惯量,使得微电网系统呈现出“低惯量”“弱阻尼”的特性,降低了系统的频率稳定性。虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator,VSG)通过模拟同步发电机的运行特性可为微电网系统提供频率支撑能力,但其惯性和阻尼系数的取值对系统的频率响应具有较大的影响。同时,基于调速器和VSG算法的一次频率控
学位
新能源汽车电驱动系统中永磁同步电机因其气隙磁场不易调节,单端驱动时容量限制使得弱磁升速困难,调速范围受限。此外,永磁同步电驱动系统应用领域对其高性能运行提出了低速大扭矩、高过载能力、高运行可靠性及宽调速范围运行等需求。而开绕组驱动系统由于采取双逆变器供电方式,相比单逆变器能够提供更多的电平输出、更高的电压利用率以及更可靠的运行。常规开绕组结构中,共直流母线单电源结构无法满足新能源汽车的多源混合供电
学位
需求响应技术对缓解电力供应紧张和减少碳排放具有重要作用,需求侧资源的利用和聚合已成为当下值得关注的重要问题。负荷聚合商作为终端用户和需求响应服务购买者之间的中介,整合分散的需求侧资源参与响应。同时,需求侧资源种类多样、不确定性高,也给负荷聚合商参与响应造成了风险。因此,用户及分布式资源的不确定性对于负荷聚合商制定资源集成策略具有重要意义。首先本文探讨了聚合商需求响应中的不确定因素和不确定性的研究方
学位
特高压输电具有输送容量大、输送距离远、线路损耗低、相对占地面积小等优点,深入特高压输电的研究对我国电力工业发展具有极其重要的意义。与较低电压等级输电线路相比,特高压输电线路杆塔高度更高,其引雷面积也更大。国内外运行经验均表明雷击是造成特高压输电线路跳闸故障的最主要原因。而目前被广泛应用于防雷分析的杆塔雷击瞬态模型均存在着一些不足,不利于实现对特高压输电线路雷电反击问题的准确分析与防护。因此深入开展
学位
铅酸蓄电池作为电力系统中变电站和发电厂等场所的应急电源,其电池自身的安全性和循环寿命倍受关注,需要测试电源对铅酸蓄电池进行安装前和安装运行后的检测。传统铅酸蓄电池测试电源多采用单向能耗式结构,存在充放电测试速度慢、能耗高的问题。针对这一问题,本课题提出一种测试过程中充放电池组间能量循环利用的能量半封闭式测试电源,并针对电池循环充放测试和大电流性能测试两种应用场景,设计了两级式和三级式两种结构。测试
学位
双有源桥(dual-active-bridge,DAB)DC-DC变换器由于具有输入输出电气隔离、功率密度高、能量双向流动、易实现软开关等优点,在储能、电动汽车等需要功率双向传输的场合得到了广泛的应用。变换器的效率优化作为近年来的研究热点,得到了广泛讨论。由于近年来电力电子装置向着小型化高功率密度的方向发展,开关频率不断提高,开关损耗在总损耗中的占比也逐渐增大,因此在全功率范围实现全部开关器件的Z
学位