永磁同步電機(jī)的參數(shù)辨識及其在控制中應(yīng)用的研究.pdf

1、永磁同步電動機(jī)(PMSM)具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、功率密度高、效率高、響應(yīng)速度快且運行安全可靠等眾多優(yōu)點，在高性能、高精度伺服系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用，尤其適用于數(shù)控車床、航空航天設(shè)備等場合。數(shù)控車床、卷繞設(shè)備等對伺服驅(qū)動存在特殊要求，此類設(shè)備負(fù)載的直徑和轉(zhuǎn)動慣量通常會隨著加工過程發(fā)生變化，這就可能對設(shè)備加工的精度和穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。高精度設(shè)備有必要在系統(tǒng)運行前對電機(jī)參數(shù)進(jìn)行離線辨識，然后正確初始化相應(yīng)的控制器；而且，當(dāng)設(shè)備的轉(zhuǎn)動慣量變化時要能及

2、時修正控制器參數(shù)。在線辨識電機(jī)參數(shù)并實時調(diào)整控制器是目前伺服控制技術(shù)的熱點問題。
　　目前，存在許多參數(shù)辨識的方法，但大多算法復(fù)雜，實現(xiàn)上有難度且辨識精度也不高，針對這些問題，本文提出離線辨識和在線辨識相結(jié)合的方法。首先研究了離線參數(shù)辨識過程，離線辨識方法簡單，容易操作；然后研究了兩種在線辨識方法，并根據(jù)它們各自的優(yōu)點將兩種方法有機(jī)的結(jié)合，形成一種更有效，計算量更小的辨識方法。同時對以上方法進(jìn)行了仿真和實驗驗證，并進(jìn)一步討論了參數(shù)

3、辨識的應(yīng)用。研究中建立了電機(jī)的數(shù)學(xué)模型和控制系統(tǒng)模型，指出需要被辨識的參數(shù)；通過定位運動、勻速運動和加減速運動對電機(jī)的參數(shù)進(jìn)行離線辨識，其結(jié)果應(yīng)用于控制器參數(shù)初步配置；探討了最小二乘辨識法和梯度校正辨識法的原理，建立了辨識模型，在線辨識了電機(jī)的轉(zhuǎn)動慣量，并根據(jù)其變化自動整定速度環(huán)PID控制器參數(shù)。通過對各辨識方法的理論研究和實踐應(yīng)用，了解到：離線辨識的辨識速度較快、方法簡單；帶遺忘因子的最小二乘在線辨識法在系統(tǒng)運行初期能很快辨識出系統(tǒng)參