車(chē)用電機(jī)參數(shù)自學(xué)習(xí)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-15 03:25
永磁同步電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠性強(qiáng)以及功率密度高等優(yōu)勢(shì),在新能源汽車(chē)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。要實(shí)現(xiàn)高性能的永磁同步電機(jī)控制,就需要獲取準(zhǔn)確的電機(jī)參數(shù)。但由于受到溫度變化、磁場(chǎng)飽和等因素的影響,永磁同步電機(jī)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中的參數(shù)會(huì)發(fā)生變化,從而導(dǎo)致電機(jī)實(shí)際參數(shù)值與離線測(cè)量值有所不同,所以準(zhǔn)確獲取實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中永磁同步電機(jī)的參數(shù)對(duì)于高性能的電機(jī)控制具有重要意義。針對(duì)這一需求,本文深入研究了永磁同步電機(jī)的參數(shù)測(cè)量分析方法,并基于LabVIEW開(kāi)發(fā)了一套電機(jī)參數(shù)自學(xué)習(xí)系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)電機(jī)控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中電機(jī)參數(shù)的自動(dòng)獲取。本文具體研究工作內(nèi)容如下:研究了永磁同步電機(jī)的關(guān)鍵參數(shù)定子電阻、交直軸電感以及轉(zhuǎn)子永磁體磁鏈的離線測(cè)量方法,并分析了電機(jī)參數(shù)離線測(cè)量的不足之處。研究了基于遞推最小二乘的在線參數(shù)自學(xué)習(xí)方法,實(shí)現(xiàn)了對(duì)永磁同步電機(jī)定子電阻、轉(zhuǎn)子磁鏈及交直軸電感的多參數(shù)在線辨識(shí)。基于永磁同步電機(jī)在兩相同步坐標(biāo)系的數(shù)學(xué)模型,推導(dǎo)了應(yīng)用于永磁同步電機(jī)的遞推最小二乘法迭代計(jì)算公式,并基于永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)的SIMULINK仿真模型,對(duì)算法的有效性進(jìn)行了初步驗(yàn)證。研究分析了算法的辨識(shí)性能及實(shí)際系統(tǒng)中的...
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
模型參考自適應(yīng)辨識(shí)算法
吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文81.3虛擬儀器技術(shù)在電機(jī)測(cè)控系統(tǒng)中的應(yīng)用虛擬儀器技術(shù)由美國(guó)國(guó)家儀器(NationalInstruments)公司提出并研發(fā)出基于圖形語(yǔ)言進(jìn)行編程的LabVIEW開(kāi)發(fā)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了將實(shí)際工程中的自動(dòng)化測(cè)試與測(cè)量技術(shù)和計(jì)算機(jī)充分的結(jié)合到一起,使用者可以根據(jù)實(shí)際需求來(lái)進(jìn)行軟件功能的設(shè)計(jì),依托于計(jì)算機(jī)的高性能處理能力實(shí)現(xiàn)對(duì)工程中的信號(hào)進(jìn)行采集、自定義處理、顯示與保存[31-35]。對(duì)于傳統(tǒng)儀器接口固定,功能固定,用戶無(wú)法對(duì)儀器功能進(jìn)行自定義擴(kuò)展設(shè)計(jì)等方面的不足與限制,虛擬儀器技術(shù)完美解決了傳統(tǒng)儀器所存在的問(wèn)題。不僅滿足使用者對(duì)儀器功能進(jìn)行自定義設(shè)計(jì)的需求,同時(shí)具有開(kāi)發(fā)周期短與維護(hù)成本低的優(yōu)勢(shì),是傳統(tǒng)儀器所無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。圖1.2虛擬儀器技術(shù)應(yīng)用流程圖相比于傳統(tǒng)儀器,虛擬儀器技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯并且廣泛應(yīng)用于電機(jī)系統(tǒng)的測(cè)試測(cè)量及控制中。文獻(xiàn)[32]采用LabVIEW開(kāi)發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)電機(jī)控制系統(tǒng)的上位機(jī)軟件,實(shí)現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng)中電機(jī)控制器及測(cè)功機(jī)等實(shí)驗(yàn)設(shè)備的通訊與控制,并實(shí)現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng)電壓電流等信號(hào)進(jìn)行處理、顯示與保存功能。文獻(xiàn)[33]基于虛擬儀器技術(shù)完成了對(duì)電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)測(cè)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì),采用模塊化的方式分別實(shí)現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、溫度以及電機(jī)電流與電壓等信號(hào)的采集與處理,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明測(cè)控系統(tǒng)上位機(jī)軟件具有可靠性與有效性。在電機(jī)控制系統(tǒng)中,需要對(duì)系統(tǒng)中的輸入輸出電壓、電流及電機(jī)扭矩等多類(lèi)信號(hào)進(jìn)行采集與處理來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的控制以及對(duì)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。虛擬儀器技術(shù)具有良好的人機(jī)交互性,基于LabVIEW開(kāi)發(fā)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)系統(tǒng)測(cè)控平臺(tái)軟件的設(shè)計(jì),可以依據(jù)實(shí)際工程需求在上位機(jī)中對(duì)電機(jī)系統(tǒng)信號(hào)進(jìn)行自定義處理與分析,同時(shí)可以在上位機(jī)操作界面中對(duì)波形信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示與觀察,這在電
第2章永磁同步電機(jī)參數(shù)離線測(cè)量方法研究11第2章永磁同步電機(jī)參數(shù)離線測(cè)量方法研究2.1永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型永磁同步電機(jī)具有非線性、強(qiáng)耦合性的特點(diǎn),同時(shí)具有功率密度高、穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì),廣泛應(yīng)用在新能源汽車(chē)領(lǐng)域之中[36-39]。本節(jié)首先分析了坐標(biāo)變換的原理,然后分別對(duì)永磁同步電機(jī)在三相自然坐標(biāo)系()、兩相靜止坐標(biāo)系()及兩相同步坐標(biāo)系()下的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行理論分析與推導(dǎo)。2.1.1坐標(biāo)變換交流電機(jī)通常采用坐標(biāo)變換的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行簡(jiǎn)化,同時(shí)使得變換后的模型仍具有明確的物理意義。為了對(duì)二維平面內(nèi)交流電機(jī)任意矢量進(jìn)行描述,采用A、B、C三相物理量來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)平面內(nèi)的矢量進(jìn)行描述顯然是冗余的。由于平面內(nèi)任意矢量包含大小和方向兩方面特征,如下圖2.1所示完全可以采用正交坐標(biāo)系()來(lái)替代A、B、C三相實(shí)現(xiàn)對(duì)平面內(nèi)任意矢量進(jìn)行描述。圖2.1坐標(biāo)變換示意圖在平面內(nèi)建立兩相靜止坐標(biāo)系(),其中軸與三相自然坐標(biāo)系下的軸重合,取逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎,設(shè)置軸與軸呈90度垂直關(guān)系。永磁同步電機(jī)內(nèi)部的電壓、電流及磁鏈等物理量只包含大小與相位兩個(gè)自由度,所以采用兩相正交坐標(biāo)系完全可以對(duì)永磁同步電機(jī)中任意物理量進(jìn)行描述。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于變步長(zhǎng)Adaline神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的永磁同步電機(jī)參數(shù)辨識(shí)[J]. 張立偉,張鵬,劉曰鋒,張超,劉杰. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(S2)
[2]基于擾動(dòng)觀測(cè)器的永磁同步電機(jī)預(yù)測(cè)電流控制[J]. 易伯瑜,康龍?jiān)?馮自成,黃志臻. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(18)
[3]永磁同步電機(jī)離線參數(shù)辨識(shí)方法研究[J]. 張瑞峰,詹哲軍,李巖,李國(guó)鋒,尹忠剛. 機(jī)車(chē)電傳動(dòng). 2016(03)
[4]中國(guó)新能源汽車(chē)的研發(fā)及展望[J]. 歐陽(yáng)明高. 科技導(dǎo)報(bào). 2016(06)
[5]國(guó)內(nèi)外電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J]. 劉卓然,陳健,林凱,趙英杰,許海平. 電力建設(shè). 2015(07)
[6]永磁同步電機(jī)速度預(yù)測(cè)電流解耦控制[J]. 邱忠才,肖建,郭冀嶺,王斌,陳秉禎. 電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào). 2015(05)
[7]永磁同步電機(jī)參數(shù)辨識(shí)研究綜述[J]. 李紅梅,陳濤. 電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào). 2015(05)
[8]面向永磁同步電機(jī)參數(shù)辨識(shí)的免疫完全學(xué)習(xí)型粒子群算法[J]. 劉朝華,李小花,周少武,劉侃. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2014(05)
[9]免疫協(xié)同微粒群進(jìn)化算法的永磁同步電機(jī)多參數(shù)辨識(shí)模型方法[J]. 劉朝華,章兢,李小花,張英杰. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2012(10)
[10]基于擴(kuò)展卡爾曼濾波的永磁同步電動(dòng)機(jī)參數(shù)辨識(shí)[J]. 王磊,李宏,武明珠,解佳鵬. 微特電機(jī). 2012(07)
博士論文
[1]永磁同步電機(jī)無(wú)位置傳感器運(yùn)行控制技術(shù)研究[D]. 李冉.浙江大學(xué) 2012
[2]基于擴(kuò)展卡爾曼濾波的無(wú)位置傳感器PMSM系統(tǒng)研究[D]. 李波.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
碩士論文
[1]車(chē)用動(dòng)力電機(jī)測(cè)控平臺(tái)開(kāi)發(fā)[D]. 李海湘.吉林大學(xué) 2017
[2]基于擴(kuò)展卡爾曼濾波PMSM無(wú)位置傳感器矢量控制[D]. 鄒薇.湖南大學(xué) 2017
[3]基于LabVIEW的永磁同步電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)研究[D]. 吳麗花.華南理工大學(xué) 2013
[4]永磁同步電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其參數(shù)的在線辨識(shí)研究[D]. 張偉.東北大學(xué) 2013
[5]電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試系統(tǒng)的研究[D]. 費(fèi)莉.重慶理工大學(xué) 2013
[6]永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)[D]. 徐旭明.南京航空航天大學(xué) 2013
[7]永磁同步電機(jī)矢量控制分析[D]. 龍明貴.西南交通大學(xué) 2012
[8]永磁同步電機(jī)矢量控制策略研究與控制器實(shí)現(xiàn)[D]. 張少華.中南大學(xué) 2008
[9]永磁同步電機(jī)的矢量控制系統(tǒng)[D]. 湯新舟.浙江大學(xué) 2005
本文編號(hào):3138575
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
模型參考自適應(yīng)辨識(shí)算法
吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文81.3虛擬儀器技術(shù)在電機(jī)測(cè)控系統(tǒng)中的應(yīng)用虛擬儀器技術(shù)由美國(guó)國(guó)家儀器(NationalInstruments)公司提出并研發(fā)出基于圖形語(yǔ)言進(jìn)行編程的LabVIEW開(kāi)發(fā)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了將實(shí)際工程中的自動(dòng)化測(cè)試與測(cè)量技術(shù)和計(jì)算機(jī)充分的結(jié)合到一起,使用者可以根據(jù)實(shí)際需求來(lái)進(jìn)行軟件功能的設(shè)計(jì),依托于計(jì)算機(jī)的高性能處理能力實(shí)現(xiàn)對(duì)工程中的信號(hào)進(jìn)行采集、自定義處理、顯示與保存[31-35]。對(duì)于傳統(tǒng)儀器接口固定,功能固定,用戶無(wú)法對(duì)儀器功能進(jìn)行自定義擴(kuò)展設(shè)計(jì)等方面的不足與限制,虛擬儀器技術(shù)完美解決了傳統(tǒng)儀器所存在的問(wèn)題。不僅滿足使用者對(duì)儀器功能進(jìn)行自定義設(shè)計(jì)的需求,同時(shí)具有開(kāi)發(fā)周期短與維護(hù)成本低的優(yōu)勢(shì),是傳統(tǒng)儀器所無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。圖1.2虛擬儀器技術(shù)應(yīng)用流程圖相比于傳統(tǒng)儀器,虛擬儀器技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯并且廣泛應(yīng)用于電機(jī)系統(tǒng)的測(cè)試測(cè)量及控制中。文獻(xiàn)[32]采用LabVIEW開(kāi)發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)電機(jī)控制系統(tǒng)的上位機(jī)軟件,實(shí)現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng)中電機(jī)控制器及測(cè)功機(jī)等實(shí)驗(yàn)設(shè)備的通訊與控制,并實(shí)現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng)電壓電流等信號(hào)進(jìn)行處理、顯示與保存功能。文獻(xiàn)[33]基于虛擬儀器技術(shù)完成了對(duì)電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)測(cè)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì),采用模塊化的方式分別實(shí)現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、溫度以及電機(jī)電流與電壓等信號(hào)的采集與處理,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明測(cè)控系統(tǒng)上位機(jī)軟件具有可靠性與有效性。在電機(jī)控制系統(tǒng)中,需要對(duì)系統(tǒng)中的輸入輸出電壓、電流及電機(jī)扭矩等多類(lèi)信號(hào)進(jìn)行采集與處理來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的控制以及對(duì)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。虛擬儀器技術(shù)具有良好的人機(jī)交互性,基于LabVIEW開(kāi)發(fā)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)系統(tǒng)測(cè)控平臺(tái)軟件的設(shè)計(jì),可以依據(jù)實(shí)際工程需求在上位機(jī)中對(duì)電機(jī)系統(tǒng)信號(hào)進(jìn)行自定義處理與分析,同時(shí)可以在上位機(jī)操作界面中對(duì)波形信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示與觀察,這在電
第2章永磁同步電機(jī)參數(shù)離線測(cè)量方法研究11第2章永磁同步電機(jī)參數(shù)離線測(cè)量方法研究2.1永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型永磁同步電機(jī)具有非線性、強(qiáng)耦合性的特點(diǎn),同時(shí)具有功率密度高、穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì),廣泛應(yīng)用在新能源汽車(chē)領(lǐng)域之中[36-39]。本節(jié)首先分析了坐標(biāo)變換的原理,然后分別對(duì)永磁同步電機(jī)在三相自然坐標(biāo)系()、兩相靜止坐標(biāo)系()及兩相同步坐標(biāo)系()下的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行理論分析與推導(dǎo)。2.1.1坐標(biāo)變換交流電機(jī)通常采用坐標(biāo)變換的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行簡(jiǎn)化,同時(shí)使得變換后的模型仍具有明確的物理意義。為了對(duì)二維平面內(nèi)交流電機(jī)任意矢量進(jìn)行描述,采用A、B、C三相物理量來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)平面內(nèi)的矢量進(jìn)行描述顯然是冗余的。由于平面內(nèi)任意矢量包含大小和方向兩方面特征,如下圖2.1所示完全可以采用正交坐標(biāo)系()來(lái)替代A、B、C三相實(shí)現(xiàn)對(duì)平面內(nèi)任意矢量進(jìn)行描述。圖2.1坐標(biāo)變換示意圖在平面內(nèi)建立兩相靜止坐標(biāo)系(),其中軸與三相自然坐標(biāo)系下的軸重合,取逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎,設(shè)置軸與軸呈90度垂直關(guān)系。永磁同步電機(jī)內(nèi)部的電壓、電流及磁鏈等物理量只包含大小與相位兩個(gè)自由度,所以采用兩相正交坐標(biāo)系完全可以對(duì)永磁同步電機(jī)中任意物理量進(jìn)行描述。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于變步長(zhǎng)Adaline神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的永磁同步電機(jī)參數(shù)辨識(shí)[J]. 張立偉,張鵬,劉曰鋒,張超,劉杰. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(S2)
[2]基于擾動(dòng)觀測(cè)器的永磁同步電機(jī)預(yù)測(cè)電流控制[J]. 易伯瑜,康龍?jiān)?馮自成,黃志臻. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(18)
[3]永磁同步電機(jī)離線參數(shù)辨識(shí)方法研究[J]. 張瑞峰,詹哲軍,李巖,李國(guó)鋒,尹忠剛. 機(jī)車(chē)電傳動(dòng). 2016(03)
[4]中國(guó)新能源汽車(chē)的研發(fā)及展望[J]. 歐陽(yáng)明高. 科技導(dǎo)報(bào). 2016(06)
[5]國(guó)內(nèi)外電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J]. 劉卓然,陳健,林凱,趙英杰,許海平. 電力建設(shè). 2015(07)
[6]永磁同步電機(jī)速度預(yù)測(cè)電流解耦控制[J]. 邱忠才,肖建,郭冀嶺,王斌,陳秉禎. 電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào). 2015(05)
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[8]面向永磁同步電機(jī)參數(shù)辨識(shí)的免疫完全學(xué)習(xí)型粒子群算法[J]. 劉朝華,李小花,周少武,劉侃. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2014(05)
[9]免疫協(xié)同微粒群進(jìn)化算法的永磁同步電機(jī)多參數(shù)辨識(shí)模型方法[J]. 劉朝華,章兢,李小花,張英杰. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2012(10)
[10]基于擴(kuò)展卡爾曼濾波的永磁同步電動(dòng)機(jī)參數(shù)辨識(shí)[J]. 王磊,李宏,武明珠,解佳鵬. 微特電機(jī). 2012(07)
博士論文
[1]永磁同步電機(jī)無(wú)位置傳感器運(yùn)行控制技術(shù)研究[D]. 李冉.浙江大學(xué) 2012
[2]基于擴(kuò)展卡爾曼濾波的無(wú)位置傳感器PMSM系統(tǒng)研究[D]. 李波.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
碩士論文
[1]車(chē)用動(dòng)力電機(jī)測(cè)控平臺(tái)開(kāi)發(fā)[D]. 李海湘.吉林大學(xué) 2017
[2]基于擴(kuò)展卡爾曼濾波PMSM無(wú)位置傳感器矢量控制[D]. 鄒薇.湖南大學(xué) 2017
[3]基于LabVIEW的永磁同步電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)研究[D]. 吳麗花.華南理工大學(xué) 2013
[4]永磁同步電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其參數(shù)的在線辨識(shí)研究[D]. 張偉.東北大學(xué) 2013
[5]電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試系統(tǒng)的研究[D]. 費(fèi)莉.重慶理工大學(xué) 2013
[6]永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)[D]. 徐旭明.南京航空航天大學(xué) 2013
[7]永磁同步電機(jī)矢量控制分析[D]. 龍明貴.西南交通大學(xué) 2012
[8]永磁同步電機(jī)矢量控制策略研究與控制器實(shí)現(xiàn)[D]. 張少華.中南大學(xué) 2008
[9]永磁同步電機(jī)的矢量控制系統(tǒng)[D]. 湯新舟.浙江大學(xué) 2005
本文編號(hào):3138575
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