人工魚群算法在電機參數(shù)辨識中的應用.pdf

1、隨著科學技術的發(fā)展,電氣設備的自動化和復雜化程度在不斷提高,大型復雜系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中的應用越來越廣泛?；陔妷涸茨孀兤鞯挠来磐诫姍C驅(qū)動系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應用于工業(yè)控制和民用設施中,但是該類系統(tǒng)使用的逆變器不是理想的線性元件,往往包含一些非線性因素,如死區(qū)時間、管壓降、開關管時間等,而這些非線性因素會在實際系統(tǒng)里(特別是在高精度伺服控制中)造成電壓電流波形畸變,從而影響整個驅(qū)動系統(tǒng)的性能。因此,對非線性因素進行精確的辨識和補償是十分必要的。由

2、于電壓源逆變器是永磁同步電機系統(tǒng)的一部分,其非線性因素的辨識可以視為電機參數(shù)辨識技術的一部分。因此將電壓源逆變器非線性因素和電機本體參數(shù)一起進行辨識已經(jīng)成為當今電力電子技術的研究趨勢之一。
　　 本文采用人工魚群算法對電機繞組電阻和逆變器非線性因素等效電壓進行辨識,并將辨識出的逆變器非線性因素等效電壓用于補償,得到了較好的控制效果。與傳統(tǒng)補償方法相比,該方案可以智能辨識出非線性因素的等效電壓和電機繞組電阻。該方案在一套永磁同步電

3、機商用驅(qū)動平臺上進行了驗證,所得到的辨識結果和電機、逆變器數(shù)據(jù)手冊里的性能參數(shù)進行對比,證明該方案具有較高的精確度。
　　 本文的工作主要包括以下幾個方面:
　　 (1)對永磁同步電機和逆變器非線性因素進行分析和建模。深入了解永磁同步電機的結構和數(shù)學模型,并在靜止坐標系和旋轉(zhuǎn)坐標系中建立了包含逆變器非線性因素的電機狀態(tài)方程組。由電機的狀態(tài)方程可知,永磁同步電機旋轉(zhuǎn)坐標系模型與直流電機模型非常相似,可以采用矢量控制策略對永

4、磁同步電機進行控制。此外,基于逆變器的非線性因素的建模,并由該模型導出了電機的等效定子繞組電阻(即定子繞組電阻和逆變器等效電阻之和)和逆變器非線性因素等效電壓的辨識參考模型。
　　 (2)介紹了人工魚群算法,并通過對人工魚的典型行為的分析,驗證了人工魚群算法對逆變器非線性因素和電機參數(shù)辨識的適用性。
　　 (3)基于人工魚群算法對逆變器非線性等效電壓量和電機定子繞組電阻進行辨識,并用一套商用永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)對算法性能