低速大转矩永磁同步电机在线参数辨识策略地研究

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1、独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部

2、门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要永磁同步电机具有体积小、效率高、性能好等优点，在多个工业领域获得了广泛的应用。在永磁同步电机调速系统中，多数控制系统所采用的电机参数通常为电机的离线测量参数，而电机参数会随着电机温升、磁场饱和、电机老化等因素影响而发生变化，采用电机固定参数将无法有效的保证系统良好的控制性能。因此永磁同步电机在线参数辨识技术越来越受到科研学者们的关注。本文从永磁同步电机数学模型的分析出发，分析了电机参数变化对控制器性能的影响。针对系统在线运行时电机

3、参数的时变性，本文提出一种基于模型参数自适应的永磁同步电机电感、定子电阻在线辨识方法；在α-β坐标系下，利用Lyapunov稳定性理论，结合电机的α-β轴数学模型，推导出了待辨识参数的自适应收敛律，实现了电感、定子电阻的在线参数辨识，并且通过仿真验证了该辨识算法的有效性和良好的参数跟踪性能。在此基础上，分析了转子磁链对定子电阻辨识的影响，得出了转子磁链与定子电阻辨识的耦合关系，针对该耦合关系进一步提出了一种同时对电感、定子电阻和转子磁链进行辨识的多参数在线解耦辨识方法，采用负序d轴电流注入的方法，结合神经网络在线辨识策略，利用d轴电压前后变化实现了定子电阻和转子磁

4、链的解耦辨识。仿真和实验验证了该解耦辨识算法的有效性。利用DSP与FPGA相结合的数字化控制结构，搭建了一套动静态响应好、性能稳定的永磁同步电机矢量控制实验系统，完成了永磁同步电机在线参数解耦辨识实验，进一步为本文的理论分析提供了实验验证。关键词：永磁同步电机在线参数辨识模型参考自适应神经网络ABSTRACTPermanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)hasbeenwidelyusedamongdifferentindustrialfieldsforitsmanyadvantagessuchasitssmallsize,reliabl

5、eoperationandhighefficiency,etc.Forthehighprecisecontrolofpermanentmagnetsynchronousmotorspeedcontrolsystem,themotorparametersaffectmoreoftheperformanceofthecontrolsystem.Inmostcases,themotorparametersusedbythecontrolsystemareusuallytheofflineparametersofthemotor.Asthemotorparametersc

6、hangeswiththechangeofmotortemperatures,themagneticsaturation,motoragingandotherfactors,therefore,theinitialparametersofmotorwillnotbeabletoeffectivelyimprovethecontrolperformanceofthesystem.Asaresult,moreandmoreresearchscholarspayattentiontotheonlineparameteridentificationofpermanentm

7、agnetsynchronousmotor.Thisessaystartsfromtheanalysisofthemathematicalmodelofthepermanentmagnetsynchronousmotor,analysestheinfluenceofthemotorparametersontheperformanceofthecontroller,summarizesthemoreimportantparametersofpermanentmagnetsynchronousmotorinthevectorcontrolstrategy.Forthe

8、degen