永磁同步電機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中由于溫度及磁路飽和程度的變化,內(nèi)部參數(shù)將會(huì)不可避免的發(fā)生改變。對(duì)于矢量控制而言,實(shí)時(shí)準(zhǔn)確獲取電機(jī)參數(shù),不僅可以作為電機(jī)故障檢測(cè)的重要依據(jù),同時(shí)也能夠在線優(yōu)化控制器設(shè)計(jì),如轉(zhuǎn)矩準(zhǔn)確估計(jì)、無位置傳感器控制、電流環(huán)參數(shù)整定等。受限于離線測(cè)量方法對(duì)于實(shí)驗(yàn)條件的要求較高及普適性問題,本文以內(nèi)置式永磁同步電機(jī)為研究對(duì)象,對(duì)其內(nèi)部參數(shù)高精度在線滿秩辨識(shí)問題展開以下研究:針對(duì)溫升及磁路飽和效應(yīng)對(duì)電機(jī)參數(shù)的影響進(jìn)行了分析,于旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下歸納推導(dǎo)出永磁同步電機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上詳細(xì)分析了參數(shù)變化對(duì)于矢量控制系統(tǒng)性能的影響。不同運(yùn)行工況下電機(jī)內(nèi)部參數(shù)將會(huì)發(fā)生動(dòng)態(tài)變化,針對(duì)基于電機(jī)模型進(jìn)行系統(tǒng)參數(shù)辨識(shí)時(shí)存在的固有欠秩問題,對(duì)傳統(tǒng)滿秩辨識(shí)策略進(jìn)行了相關(guān)研究,分析推導(dǎo)了擴(kuò)展卡爾曼濾波與帶遺忘因子遞推最小二乘法,結(jié)合兩種辨識(shí)方法自身特點(diǎn)與電機(jī)運(yùn)行工況,構(gòu)建了永磁同步電機(jī)在線滿秩辨識(shí)器,并對(duì)數(shù)字延時(shí)及逆變器非理想因素進(jìn)行了詳細(xì)分析與開環(huán)補(bǔ)償,提高了滿秩辨識(shí)精度。針對(duì)傳統(tǒng)辨識(shí)策略存在的局限性,提出了外部直流分量注入下滿秩辨識(shí)的方案,選取特定的均值濾波采樣值,克服了逆變器等效死區(qū)效應(yīng)、轉(zhuǎn)子位... 

【文章來源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：97 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

一l永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖

靜態(tài)電感通常作為電機(jī)數(shù)學(xué)模型理論分析的參量，在圖２－６中可表示為直線??０５的斜率，其數(shù)值為一個(gè)固定值。??．７?（２－１８）??Ｌｄ＝＾－??Ｉ?ｄｌ??然而在電機(jī)實(shí)際運(yùn)行過程中，由于磁路飽和效應(yīng)的影響，電感值會(huì)隨著電流??值的變化而變化，呈現(xiàn)出動(dòng)態(tài)的特性。從圖２－６中可以看到不同工作點(diǎn)Ａ、Ｂ下，??磁鏈對(duì)于電流的微分項(xiàng)是明顯不同的，這種實(shí)際的差異會(huì)造成數(shù)學(xué)建模的誤差。??因此，從磁鏈變化的角度重新構(gòu)建定子電壓方程，并考慮到溫升效應(yīng)對(duì)于定子電??阻與轉(zhuǎn)子磁鏈的影響，得到時(shí)變參數(shù)變化下ＰＭＳＭ定子電壓表達(dá)式：??＇ｖＡ＿＼ｒＩ＋ｐＫ?－ｃ〇ｒＬｄｑ?ｉｒ／ｊ?ｒ?〇?ｉ?２??式中，ｒ代表溫度，ｇ為ｄ軸動(dòng)態(tài)電感，＜為＾軸動(dòng)態(tài)電感，匕分別代表么??ｇ軸電壓。??基于轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的矢量控制將定子電流分解為相互正交的轉(zhuǎn)矩電流分量和??勵(lì)磁電流分量，其基本控制框圖如圖２－７所示。??

?／?ｓ?０??ｎ?．?（２－２４）??０?ｃｏ，?Ｉ?ｓ??考慮系統(tǒng)延時(shí)的影響，在控制系統(tǒng)中可近似表示為一個(gè)一階慣性環(huán)節(jié)，此時(shí)??開環(huán)傳遞矩陣可以改寫為：??、／（７＞２＋４?０??，?２?、?（２－２５）??０?ｃｏ，／（Ｔｃｓ２＋ｓ）??式中７Ｖ表示系統(tǒng)延時(shí)。將開環(huán)傳遞函數(shù)改寫為閉環(huán)傳函標(biāo)準(zhǔn)形式，阻尼比選取工??程經(jīng)驗(yàn)值０．７０７可以得到：??ｃｏ，?＝—?（２－２６）??２ＴＣ??利用式（２－２６）可得到系統(tǒng)的期望帶寬，由式（２－２３）可知，電流環(huán)ＰＩ調(diào)節(jié)??器的設(shè)計(jì)性能依賴于估計(jì)參數(shù)的取值，為了在不考慮系統(tǒng)延遲的情況下將電流環(huán)??構(gòu)建為“Ｉ”型系統(tǒng)，需要利用交直軸估計(jì)電感使式（２－２１）開環(huán)傳函零極點(diǎn)對(duì)消，??因此電感變化將會(huì)對(duì)電流環(huán)控制性能產(chǎn)生顯著影響。通過對(duì)同步旋轉(zhuǎn)ＰＩ調(diào)節(jié)下??ＰＭＳＭ控制系統(tǒng)繪制閉環(huán)傳函，對(duì)估計(jì)電感值與真值不一致時(shí)電流環(huán)的性能進(jìn)行??對(duì)比分析。??


本文編號(hào)：2989717