[發明專利]一種基于改進樽海鞘群算法的永磁同步電機參數辨識方法

有效

• 申請號: 202010530360.8
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111817634B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 張鑄;張仕杰;饒盛華;王靜袁
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14;H02P6/34;G06F17/15;G06F17/11;G06N3/00
• 代理公司: 湖南喬熹知識產權代理事務所(普通合伙) 43262
• 代理人: 安曼

1.一種基于改進樽海鞘群算法的永磁同步電機參數辨識方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：建立永磁同步電機dq軸辨識模型，步驟如下：

S11：在同步旋轉坐標系dq坐標系下，永磁同步電機的定子電壓方程為:

其中，i_d與u_d為d軸電流和電壓，i_q與u_q為q軸電流和電壓，ω_r是電氣角轉速；R_s、L_d、L_q與ψ_f分別為定子電阻，d、q軸電感和永磁體磁鏈；

S12：在穩態情況下，則dq坐標系下永磁同步電機的離散電壓方程為：

S13：采用i_d＝0進行矢量控制，對永磁同步電機dq軸電流進行解耦可簡化為：

S14：采用在d軸注入i_d≠0的負序弱磁電流策略，得到四階永磁同步電機dq軸辨識模型：

其中，帶下標的“0”的變量和參數表示在i_d＝0控制策略下，下標中無“0”的變量和參數則表示在i_d≠0的控制策略下；帶“^”表示為計算辨識值，沒有帶“^”表示為實際值；

S2：根據待辨識永磁同步電機的電機參數建立參數向量θ＝[R_s,L_d,L_q,ψ_f]；其中R_s為定子電阻，L_d為d軸電感，L_q為q軸電感，ψ_f為永磁體磁鏈；

S3：初始化種群個數N、搜索空間的上限ub_j和下限lb_j、搜索空間的維度D以及最大迭代次數T_max，其中種群個數N表示參數向量的數量，搜索空間的上限ub_j和下限lb_j表示參數辨識的范圍，搜索空間的維度D表示待辨識參數的數量，并在參數的辨識范圍內隨機初始化每組參數向量；

S4：將參數向量的計算辨識值，代入永磁同步電機dq軸辨識模型得到計算值利用適應度函數比較計算值與實際值y＝[u_d0,u_q0,u_d,u_q]，從而得出每組參數向量的辨識度，將辨識度最高的參數向量定義為最優參數F；

適應度函數為：

其中，w₁、w₂、w₃和w₄為適應度函數的加權因子，代表適應度函數中4個分量的權重，其初值滿足條件：且0＜w_i＜1；S5：根據最優參數F，更新第一組參數向量，把這組向量定義為首組參數；

S6：引入自適應正態云模型，更新除第一組外的其它參數向量，把這些參數向量定義為跟隨參數；

S7：修正超過辨識范圍的參數向量；

S8：根據當前的參數向量重新計算其對應的辨識度，更新最優參數F；

S9：判斷是否達到最大迭代次數T_max，如果達到了則輸出辨識結果，否則返回步驟S5。

2.根據權利要求1所述的一種基于改進樽海鞘群算法的永磁同步電機參數辨識方法，其特征在于，在步驟S3中，初始化相關參數，包括初始化種群個數N、參數辨識的上限ub_j和下限lb_j、待辨識參數的數量D及最大迭代次數T_max；隨機初始化產生的每組參數向量的數值，公式如下：

其中，為第i組參數向量的中的第j個參數，i＝1,...,N；j＝1,...,D。