基于擴展卡爾曼濾波器的交流永磁同步電機參數(shù)辨識.pdf

1、以狀態(tài)估計和參數(shù)辨識為核心的無位置傳感器技術已經成為永磁同步電機(PMSM)控制領域新的研究熱點和發(fā)展方向。用特定的控制算法取代位置傳感器能夠有效抑制或削減測量噪聲對電機動態(tài)行為的影響,提升控制系統(tǒng)的性價比。目前主要有基于反電勢、模型參考自適應系統(tǒng)、擴展卡爾曼濾波器(EKF)等方法的無位置傳感器控制技術。
　　 擴展卡爾曼濾波器作為一種適用于非線性系統(tǒng)的優(yōu)化遞推算法,能夠對包含模型偏差和測量誤差的數(shù)據進行處理,具有很強的適應能力

2、和魯棒性?；跀U展卡爾曼濾波器的永磁同步電機控制系統(tǒng)能夠實時跟蹤電機參數(shù)的變化,所得的估計值可以作為控制器參數(shù)在線調整的依據,從而使控制系統(tǒng)具有快速的動態(tài)特性和良好的動態(tài)品質。另外,使用擴展卡爾曼濾波算法對永磁同步電機轉子位置進行估計具有與初始位置無關的優(yōu)點,簡化了電機的啟動過程,是一種比較有前景的無位置傳感器控制方案。
　　 本文以表貼式交流永磁同步電機為研究對象,首先簡要介紹了永磁同步電機控制技術和電機的參數(shù)辨識方法；接著,

3、介紹了永磁同步電機在不同坐標系下的數(shù)學模型、矢量控制技術和電壓源型PWM逆變器的滯環(huán)電流控制技術；然后,詳細闡述和分析了卡爾曼濾波器的相關理論,包括基本的線性卡爾曼濾波算法和擴展卡爾曼濾波算法；在此基礎上,探討了定子電阻、轉子磁鏈、轉子位置和速度、負載轉矩和定子、轉子溫度的辨識模型,著重研究了降階模型的估計效果；最后,在MATLAB/SIMULINK中搭建了永磁同步電機的矢量控制系統(tǒng)和參數(shù)辨識模型,對各種模型的性能進行了詳細的仿真分析。