[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

本發明公開了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，包括以下步驟：初始化相關參數，并在參數的辨識范圍內隨機初始化每組參數向量；根據適應度函數計算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；根據公式更新首組參數；由正態云模型公式更新跟隨參數；修正超過辨識范圍的參數向量；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。本發明通過測量獲得永磁同步電機的dq軸電壓電流以及角速度，利用改進的樽海鞘群算法，可以對永磁同步電機參數進行快速、穩定而又精準的辨識。

技術領域

本發明涉及永磁同步電機技術領域，特別涉及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。

背景技術

由于永磁同步電機具有功率密度高、動態響應速度快等優點，已被廣泛地應用于伺服系統及其他工業領域。高性能的永磁同步電機控制系統的實現依賴于精確的電機參數，但由于定子電阻、電感、永磁體磁鏈等電機參數易受溫度、定子電流、磁飽和等因素影響，導致電機控制性能下降，可靠性和系統動靜態性能降低。因此，要獲得高性能的永磁同步電機控制系統，就必須對運行過程中電機參數的變化進行準確的辨識，以便控制。常用的辨識方法主要有最小二乘法、擴展卡爾曼濾波和神經網絡的方法、模型參考自適應辨識、進化計算等方法。

基于群體的元啟發式算法由于概念簡單、易于實現且不需要梯度信息，在解決實際工程問題中受到越來越多的關注。近十年來,受到動物群體社會行為啟發的各種群體智能算法被提出。Mirjalili在2017年提出了樽海鞘群算法，該算法在求解大部分優化問題具有優越性，但是依然存在收斂速度慢和容易陷入局部最優的缺點，特別是在求解復合問題時，因此對于永磁同步電機參數辨識方面還有所欠缺。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提出了一種基于改進樽海鞘群優化算法的永磁同步電機參數辨識方法。

本發明的具體技術方案如下：

一種基于改進樽海鞘群優化算法的永磁同步電機參數辨識方法，包括以下步驟：

S1：建立永磁同步電機dq軸辨識模型；

S2：根據待辨識永磁同步電機的電機參數建立參數向量；

S3：初始化相關參數，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，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；

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。

優選地，步驟S1包括以下步驟：

步驟S11：忽略永磁同步電機的渦流損耗以及鐵損耗時，在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；