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1、直流电机模型时变参数的在线辨识方法分析第25卷Vo1.25第1期No.1重庆理工大学(自然科学)JournalofChongqingUniversityofTechnology(NaturalScience)2011年1月Jan.2011直流电机模型时变参数的在线辨识方法分析董朝轶,陈晓艳(内蒙古工业大学电力学院,呼和浩特010110)摘要:为解决直流电动机实际运行中模型参数因受到运行环境,工况等条件的影响而导致其建模不精确的问题,研究和比较了递推最小二乘法,指数遗忘的递推最小二乘法,矩阵规范化的递推最小二乘法,投影算法,正则化的最小二乘法5种实时参数估计方法.引入平方误差
2、积分准则,时间平方误差积分准则,绝对误差积分准则和时间绝对误差积分准则,对实时参数估计的精度和效果进行评判.计算机仿真结果表明,对于时变的直流电动机模型参数,RLSEF算法具有在误差积分准则意义下的最优辨识精度.关键词:参数辨识;自适应控制;最小二乘法;误差积分准则中图分类号:TN945.12文献标识码:A文章编号:1674—8425(2011)01—0091～06StudyofAdaptiveIdentificationMethodsforTime-variantParametersofDirectCurrentMotorsDONGChao—yi,CHENXiao—Yan
3、(CollegeofElectricPower,InnerMongoliaUniversityofTechnonlogy,Huhhot010110,China)Abstract:Theparametersofadirectcurrentmotormodelareofteninfluencedbyoperationenviron—mentsorworkingconditionsandareimprecise.Tosolvethisproblem,thispaperstudiesandcorn—parestheperformancesoffivemethods:Recursiv
4、eLeastSquares(RLS),RecursiveLeastSquareswithExponentialForgetting(RLSEF),RecursiveLeastSquareswithMatrixRegularization(RLSMR),ProjectionAlgorithm(PA)andNormalizedkastMeanSquare(NLMS).Fourerrorin—tegrationcriteria(ISE,ITSE,IAE,ITAE)areusedtotestandevaluatetheprecisionsoftherea1.timeestimati
5、ons.ThesimulationsshowthatRLSEFmethodhasanoptimalprecisionofparameteresti.mations.Keywords:parameterestimation;adaptivecontrol;leastsquaremethod;errorintegrationcriterion收稿日期:2010—10—27基金项目:内蒙古自治区教育厅自然科学研究重点项目(NJ10070);内蒙古工业大学校基金资助项目(X20416);内.蒙古工业大学校基金资助项目(X200805)作者简介:董朝轶(1976一),男,内蒙古包头人
6、,博士,硕士生导师,主要从事系统辨识,系统建模,飞行器控制方面研究.重庆理工大学电枢阻抗,转子的转动惯量等直流电动机模型参数通常会随实际运行环境,工况的变化而发生显着的变化.其结果会导致依照变化前参数设计的控制器无法保持令人满意的控制效果,严重时甚至发生系统失稳,无法受控的情况.自适应控制技术能够及时修正控制器的特性及响应过程中动力学特性的变化,因此它可以被用于解决以上时变参数带来的直流电动机系统不确定性问题.自适应控制技术的关键部分在于选择一个性能优良的实时参数辨识算法.目前,多种在线参数估计方法已经被提出,并得到了广泛应用].如递推最小二乘法,指数遗忘的递推最小二乘法,
7、矩阵规范化的递推最小二乘法,投影算法,正则化的最小二乘法.可是在具体应用时,仍缺乏统一的准则对这些参数估计方法的辨识效果加以评估.l方法1.1直流电动机的建模直流电动机的传递函数可以通过2个方程来建立:1)电势平衡方程E(s)=Ken(s)=(s)一rl(s)一Lsl(s)(1)2)转矩平衡方程(s):K(s)=Js(s)一仰(s)(2)其中:E(S)为电枢电势(V);U(S)为电机端电压(V);,(S)为电枢电流(A);(S)为电磁转矩(N?m);()为电动机的角速度(rad/s).式(1)和(2)中的模型参数:
