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专利号: 2013105738440
申请人: 西安理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种永磁同步电机参数辨识方法,其特征在于:将传统的模型参考自适应结构进行改进,即在保留原有MRAS1模块的基础上,新建立MRAS2模块,构建为级联模型参考自适应CMRAS模块;其中MRAS1实现转子速度的辨识,MRAS2实现定子电阻与转子磁链的辨识。

2.如权利要求1所述的永磁同步电机参数辨识方法,其特征在于:MRAS1模块将永磁同步电机本身作为参考模型,将含有永磁同步电机转子速度的电流模型作为可调模型,把辨识的转子速度反馈给电流模型,输出的转子速度辨识值 经PI调节后反馈至电流模型实现闭环控制;根据自适应输入误差 不断调整 直到误差 为零,转子速度辨识值也就达到了真实值ωr;在获得稳定的转子速度辨识值后,将其送入MRAS2模块,MRAS2模块选取PMSM本身作为参考模型,可调模型的参数以电机输出为参考,电机的状态方程采用基于dq轴的状态方程,采用与MRAS1相同的Popov超稳定性定理推导,可得定子电阻与转子磁链的辨识算法。

3.如权利要求2所述的永磁同步电机参数辨识方法,其特征在于:CMRAS的输入为电机测量量:id,iq,ud,uq,其中,id与iq通过以下方式获得:将永磁同步电机模块的定子绕组电流ia、ib、ic,输入到控制电路中的3/2坐标变换模块,得到两相静止坐标系下的电流分量iα、iβ,再输入到2/2坐标变换模块,得到两相旋转坐标系下的电流分量id、iq;ud与uq通过以下方式获得:参考转子速度wr*和反馈转子速度wr的差值通过PI控制器得到参考电流iq*,iq*和反馈电流iq的差值经PI控制器获得参考电压uq,参考电流id*和反馈电流id的差值通过PI控制器得到参考电压ud,CMRAS的输出为转子速度、定子电阻与转子磁链,其中对转子速度进行积分运算可得转子的位置信息;

根据Popov超稳定性定理,永磁同步电机转子速度、定子电阻与转子磁链的辨识算法可表示为:

4.如权利要求3所述的永磁同步电机参数辨识方法,其特征在于:首先利用定子电阻与转子磁链的离线辨识值进行转子速度 的辨识,当估算转子速度已经稳定且转子速度给定值不变时,其辨识过程步骤如下:

1)首先通过(1)式计算出转子速度辨识结果

2)再通过(2)式计算出 即得到定子电阻辨识结果

3)将计算得到的 代入(3)式计算出 即得到转子磁链辨识结果

4)令 更新辨识结果;

将CMRAS模块辨识获得的转子速度、定子电阻以及转子磁链信息反馈到永磁同步电机矢量控制系统回路中,从而实现基于CMRAS的PMSM矢量控制。

5.如权利要求4所述的永磁同步电机参数辨识方法,其特征在于:

所述矢量控制系统包括速度外环和电流内环两部分,还包括主电路、电流信号检测电路和控制电路;CMRAS模块辨识获得的电机转子速度及其转子位置信息作为控制的反馈量,参考转子速度wr*和反馈转子速度wr的差值通过PI控制器得到参考电流iq*,iq*和反馈电流iq的差值经PI控制器获得参考电压uq,参考电流id*和反馈电流id的差值通过PI控制器得到参考电压ud,得到的uq和ud经过反Park变换得到uα、uβ,得到的uα、uβ通过SVPWM发生模块的调节,产生PWM波控制逆变器工作,从而驱动永磁同步电机模块运作;而CMRAS模块8辨识获得的定子电阻与转子磁链将通过软件的方式反馈到矢量控制算法中。