基于磁饱和模型的同步磁阻电机参数辨识系统研究

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相比于永磁同步电机,同步磁阻电机因其转子无永磁体,无转子绕组,而获得学者的关注,能否实现高性能的同步磁阻电机矢量控制策略,依赖于电机参数的准确程度,而电机在运行过程中因温升、磁饱和等因素影响会导致参数产生扰动,因此需要对同步磁阻电机参数进行准确辨识,在运行过程中进行动态修正,本文的主要工作是对同步磁阻电机的电阻和电感进行了离线与在线辨识。首先,分析了考虑磁饱和的同步磁阻电机数学模型,将电流注入法与最小二乘法相结合,对电机定子绕组电阻以及定子绕组电感进行离线辨识,并将离线辨识结果作为初值进行基于递推最小二乘法的同步磁阻电机在线参数辨识,推导了基于递推最小二乘法的同步磁阻电机参数在线辨识公式,并进行了仿真验证。其次,采用模型参考自适应法对同步磁阻电机的参数进行了在线辨识,重点研究了基于Popov自适应律设计的模型参考自适应法,对比分析了模型参考自适应法与递推最小二乘法进行在线参数辨识时的辨识速度、精度以及跟随性等动态特性。针对二者特点提出了一种改进的同步磁阻电机参数在线辨识算法,改进算法将离线参数辨识的结果设置为模型参考自适应的初始值,同时在模型参考自适应法中引入了带变遗忘因子的递推最小二乘法,将两种算法优势相结合,经过仿真验证该算法具有辨识速度快,辨识精度高,跟随性好等优点。最后,搭建了参数辨识系统硬件实验平台,对本文所提出的基于改进型同步磁阻电机参数辨识系统进行验证,借助Ti公司的FAST位置观测器实现了无位置参数辨识。实验数据和仿真结果表明所搭建的同步磁阻电机参数辨识系统能够实现无位置同步磁阻电机参数辨识,所提出的改进型参数辨识算法较单一辨识算法更加快速与准确。
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