[發明專利]一種永磁同步電機的參數識別方法

在審

• 申請號: 202010961147.2
• 申請日: 2020-09-14
• 公開（公告）號: CN112087178A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 劉冰;姚杰;韓大強;蒲顯城
• 申請（專利權）人: 四川長虹電器股份有限公司
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14;H02P21/16;H02P21/00
• 代理公司: 四川省成都市天策商標專利事務所 51213
• 代理人: 郭會

本發明公開了一種永磁同步電機的參數識別方法，包括步驟：A.使永磁同步電機工作在i_d＝0控制策略下的矢量控制中，在轉子轉速為0時，根據初始階段的定子電阻模型，注入d軸電流實現定子電阻的初步辨識，B.在i_d＝0控制策略下得到轉速穩定階段的定子電阻、電感及永磁體磁鏈的辨識模型；C.根據變步長算法、M估計及自適應神經網絡辨識模型的基本算法設計定子電阻、電感、永磁體磁鏈辨識模型；D.根據辨識模型實時在線更新定子電阻、電感、永磁體磁鏈的大小。本發明的方法可以準確識別永磁同步電機的相應參數，減少系統的抖動，提高電流環的穩定性，降低了算法的穩態誤差，提高永磁同步電機的調速能力。

技術領域

本發明涉及永磁同步電機的參數識別技術領域，特別涉及一種永磁同步電機的參數識別方法。

背景技術

永磁同步電機具有結構簡單、運行可靠、效率高等優點，目前被廣泛應用于電動汽車、家用電器和工業控制等領域。在永磁同步電機運行過程中，隨負載、溫度環境等的變化，定子電阻、電感、轉子磁鏈也會發生變化，對于電機控制系統來說，獲取準確的永磁同步電機參數至關重要。永磁同步電機在線參數識別技術可以實時的監測電機參數變化，使得控制系統可以更好的調節電機轉速，提高了控制系統對參數變化的魯棒性，因此受到了研究人員的特別關注。

目前提出的在線參數辨識方法包括遞推最小二乘法、卡爾曼濾波算法、模型參考自適應算法和自適應神經網絡算法等。在永磁同步電機的電流環采樣階段，電流傳感器采樣會引入干擾噪聲，調理電路中會引入運算放大器及其阻性電路有關的隨機噪聲，采樣過程的控制線路等因素也會引入噪聲，影響電流環性能，因此需要對噪聲的干擾進行剔除來保證算法的性能從而提高電流環的穩定性。傳統的自適應神經網絡算法抗干擾能力較差，而M估計自適應算法可以有效剔除較大的誤差信號。

發明內容

本發明的目的是克服上述背景技術中不足，提供一種永磁同步電機的參數識別方法，采用一種變步長M估計自適應神經網絡算法，并應用到永磁同步電機的識別模型中，可以準確識別永磁同步電機的相應參數，減少了系統的抖動，提高了電流環的穩定性，同時降低了算法的穩態誤差，提高了永磁同步電機的調速能力。

為了達到上述的技術效果，本發明采取以下技術方案：

一種永磁同步電機的參數識別方法，包括以下步驟：

A.使永磁同步電機工作在i_d＝0控制策略下的矢量控制中，在轉子轉速為0時，根據初始階段的定子電阻模型，注入d軸電流實現定子電阻的初步辨識，其中，i_d表示定子的d軸電流；

B.在i_d＝0控制策略下得到轉速穩定階段的定子電阻、電感及永磁體磁鏈的辨識模型；

C.根據變步長算法、M估計及自適應神經網絡辨識模型的基本算法設計定子電阻、電感、永磁體磁鏈辨識模型；

D.根據辨識模型實時在線更新定子電阻、電感、永磁體磁鏈的大小。

本發明的永磁同步電機的參數識別方法中，提出了一種變步長M估計自適應神經網絡算法，并應用到永磁同步電機的識別模型中，可以實時的計算出永磁同步電機的定子電阻、電感、轉子磁鏈的大小，提高了控制系統對電機參數變化的魯棒性。

進一步地，所述步驟A包括：

A1.在忽略永磁同步電機的磁飽和與鐵損時，建立永磁同步電機在d、q軸同步旋轉坐標系下的電壓方程：

其中，i_q表示定子的q軸電流，u_d、u_q分別是永磁同步電機在d、q軸上的電壓分量，R是定子的電阻，L_s為電機的電感，ω為電角速度，ψ_m是轉子永磁體的磁鏈；