[發明專利]一種基于NLMS算法的永磁同步電機參數在線辨識方法

在審

• 申請號: 202010114865.6
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111313774A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 游林儒;梁百泉;文小琴
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H02P6/34
• 分類號: H02P6/34;H02P21/00;H02P21/14
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 馮炳輝

本發明公開了一種基于NLMS算法的永磁同步電機參數在線辨識方法，包括步驟：1)構建Adaline神經網絡辨識系統，采用NLMS算法對Adaline神經網絡辨識系統的權值進行更新；2)考慮逆變器非線性因素，構建永磁同步電機控制系統的離散域數學模型，結合Adaline神經網絡辨識系統的辨識原理，簡化離散域數學模型，得到分別用于迭代計算電機定子電阻、電感、轉子磁鏈的辨識方程；3)由電機定子電阻、電感、轉子磁鏈的辨識方程計算得到Adaline神經網絡辨識系統的各個矢量，構建基于NLMS算法的參數辨識器，用于辨識電機定子電阻、電感、轉子磁鏈的值。本發明考慮了逆變器非線性因素，將自適應神經網絡和歸一化最小均方算法相結合，可以對永磁同步電機的參數進行有效的辨識。

技術領域

本發明涉及電機控制的技術領域，尤其是指一種基于NLMS算法的永磁同步電機參數在線辨識方法。

背景技術

永磁同步電機(PMSM)具有比功率高、節能高效、控制精準等優點，在各個領域獲得廣泛的應用。PMSM的高性能控制方法主要有矢量控制與直接轉矩控制等。在永磁同步電機的控制系統中，控制器的參數往往需要電機參數來輔助設計(如無速度傳感器控制、矢量控制最優控制器參數設計等)，故控制性能的好壞在一定程度上取決于電機參數的準確程度。在電機運行過程中，永磁同步電機的定子電阻、定子電感、轉子磁鏈幅值等參數會隨著溫度、負載和磁飽和程度的變化而產生變化，如果在不同運行狀態下均按照電機標稱參數設計控制器，則很難保證電機的控制性能。因此，為在電機正常運行過程中根據電機參數的變化在線調整控制器參數、優化電機控制性能，電機在線參數辨識方法得到了大量研究。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足與缺點，提出了一種基于NLMS算法(歸一化最小均方算法)的永磁同步電機參數在線辨識方法，該方法通過d軸電流注入法使參數辨識方程滿秩，通過NLMS算法實現永磁同步電機的多參數(定子電阻、電感和轉子磁鏈等參數)在線準確辨識。

為實現上述目的，本發明所提供的技術方案為：一種基于NLMS算法的永磁同步電機參數在線辨識方法，包括以下步驟：

1)構建Adaline神經網絡辨識系統，采用NLMS算法對Adaline神經網絡辨識系統的權值進行更新；

2)考慮逆變器非線性因素，構建永磁同步電機控制系統的離散域數學模型，結合步驟1)中Adaline神經網絡辨識系統的辨識原理，簡化永磁同步電機控制系統的離散域數學模型，得到分別用于迭代計算電機定子電阻、電感、轉子磁鏈的辨識方程；

3)由步驟2)得到的電機定子電阻、電感、轉子磁鏈的辨識方程計算得到Adaline神經網絡辨識系統的各個矢量，構建基于NLMS算法的參數辨識器，用于辨識電機定子電阻、電感、轉子磁鏈的值。

在步驟1)中，所述Adaline神經網絡辨識系統稱為自適應性神經網絡辨識系統，其輸入和輸出關系如下式：

y＝WX＝∑W_iX_i (1)

式中：X、y、W分別是自適應線性神經網絡辨識系統的輸入、輸出和權值，W_i、X_i分別是權值和輸入的第i個分量；在該自適應線性神經網絡辨識系統中，采用NLMS算法進行迭代更新權值，辨識系統方程如下：