人工免疫克隆算法在電機(jī)矢量控制參數(shù)辨識(shí)中的應(yīng)用.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,各種新型電壓源逆變器在電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)中扮演著重要角色。其中,絕緣柵晶體管(IGBT)由于具有電流密度高、開(kāi)關(guān)功率損耗小等優(yōu)點(diǎn),自問(wèn)世以來(lái)在電力電子變換器及電力傳動(dòng)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。然而,由于IGBT是典型的非線性器件,在實(shí)際應(yīng)用中必須對(duì)其非線性因素進(jìn)行補(bǔ)償來(lái)提高驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制性能。而如何確定IGBT和電機(jī)參數(shù)是非線性因素補(bǔ)償研究的關(guān)鍵,因此對(duì)逆變器建模及模型參數(shù)辨識(shí)已經(jīng)成為當(dāng)今電力電子技術(shù)研究的重要內(nèi)容

2、。
　　 本文采用人工免疫克隆算法對(duì)IGBT逆變器和電機(jī)參數(shù)進(jìn)行辨識(shí),通過(guò)辨識(shí)出的參數(shù)來(lái)對(duì)逆變器進(jìn)行補(bǔ)償。和傳統(tǒng)補(bǔ)償方法比,該方案能智能辨識(shí)出非線性因素所對(duì)應(yīng)的等效電壓量和電機(jī)定子繞組電阻。該方案被使用在一個(gè)永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)平臺(tái)上,其辨識(shí)結(jié)果和逆變器數(shù)據(jù)手冊(cè)里的性能參數(shù)進(jìn)行對(duì)比,證明該方案具有很高的精確度。
　　 本文的主要研究工作包括以下幾個(gè)方面:
　　 首先,介紹了人工免疫克隆選擇算法。人工免疫克隆選擇算法是

3、受生物免疫系統(tǒng)啟示而設(shè)計(jì)的新型算法,它已經(jīng)成為智能計(jì)算大家庭的新成員。免疫克隆選擇算法已從標(biāo)準(zhǔn)克隆選擇算法發(fā)展到高級(jí)克隆選擇算法,即自適應(yīng)動(dòng)態(tài)克隆選擇算法。通過(guò)對(duì)兩種克隆選擇算法的比較分析可知,自適應(yīng)動(dòng)態(tài)克隆選擇算法是在標(biāo)準(zhǔn)克隆選擇算法基礎(chǔ)上把抗體動(dòng)態(tài)分成記憶細(xì)胞和普通細(xì)胞。由于普通細(xì)胞的變異概率遠(yuǎn)大于記憶細(xì)胞的變異概率,因此該算法既能保證繼承父代,又能保證其抗體具有多樣性。
　　 其次,分析了永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型和IGBT非線

4、性因素模型。介紹了永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)和模型,并在靜止坐標(biāo)系和旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中建立數(shù)學(xué)模型和狀態(tài)方程。通過(guò)數(shù)學(xué)模型和狀態(tài)方程可知,永磁同步電機(jī)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系模型與直流電機(jī)模型非常相似,可以采用矢量控制策略對(duì)永磁同步電機(jī)進(jìn)行控制。此外,對(duì)IGBT逆變器的非線性因素進(jìn)行了建模,并由該模型導(dǎo)出了電機(jī)的等效定子繞組電阻(即定子繞組電阻和逆變器等效電阻只和)和逆變器非線性因素的等效電壓量。
　　 最后,用克隆選擇算法對(duì)IGBT非線性等效電壓量和電機(jī)