永磁同步電機系統(tǒng)機械參數(shù)辨識與抗擾控制.pdf

1、在永磁同步電機系統(tǒng)中，負(fù)載轉(zhuǎn)矩及系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量的變化所引起的擾動會影響調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)性能，因而需要通過對系統(tǒng)擾動值進(jìn)行準(zhǔn)確、快速地估計，并采用抗擾策略對控制器進(jìn)行相應(yīng)地調(diào)整的方式改善系統(tǒng)性能。本文對永磁同步電機系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量和負(fù)載轉(zhuǎn)矩的辨識算法和抗擾策略展開深入研究，對已有方法存在的辨識耦合問題和辨識波動問題進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上提出了基于朗道自適應(yīng)擾動觀測器的機械參數(shù)辨識策略。
　　論文在分析了永磁同步電機數(shù)學(xué)模型和矢量控制理論基礎(chǔ)

2、上，以轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)矢量控制系統(tǒng)為研究對象，推導(dǎo)了傳統(tǒng)機械參數(shù)辨識策略的遞推機制，針對傳統(tǒng)機械參數(shù)辨識算法存在的耦合問題，采用朗道自適應(yīng)理論，設(shè)計了基于擾動觀測器的機械參數(shù)辨識算法，該算法以系統(tǒng)運動方程為模型，選取包含有轉(zhuǎn)動慣量和負(fù)載轉(zhuǎn)矩信息且具有較高獨立性的待辨識系數(shù)作為可調(diào)參數(shù)，從而解決辨識過程中因參數(shù)耦合問題的影響使得算法收斂速度慢以及辨識初期出現(xiàn)波動的問題。針對參數(shù)變化時的辨識結(jié)果波動問題，通過對該擾動觀測器頻域響應(yīng)的分析，合

3、理選擇自適應(yīng)增益的值，進(jìn)而對這種波動進(jìn)行有效抑制。最后，以提高系統(tǒng)的抗擾性能為目的，設(shè)計了具有PI參數(shù)自整定和負(fù)載前饋補償?shù)目箶_控制策略。
　　在永磁同步電機實驗系統(tǒng)平臺上對傳統(tǒng)機械參數(shù)辨識策略和朗道自適應(yīng)辨識策略進(jìn)行實驗對比，實驗結(jié)果表明：朗道自適應(yīng)擾動觀測器能夠快速、準(zhǔn)確地實現(xiàn)對轉(zhuǎn)動慣量和負(fù)載轉(zhuǎn)矩的同時辨識，且對參數(shù)變化導(dǎo)致的辨識結(jié)果波動具有很好的抑制作用，將該擾動觀測器與系統(tǒng)矢量控制相結(jié)合的抗擾控制策略，可有效提高系統(tǒng)的動穩(wěn)