异步电机转子电阻辩识方法的建模与仿真.pdf

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1、第29卷第2期计算机仿真2012年2月文章编号：1006—9348(2012)02—0412—04异步电机转子电阻辩识方法的建模与仿真鲍建成(江苏海事职业技术学院信息工程系，江苏南京211170)摘要：研究异步电机稳定性优化控制问题，异步电机转子电阻受温度变化、集肤效应等影响，具有时变性和非线性，影响系统稳定性分析。传统方法对异步电机转子电阻状态辩识准确率低。为了准确和快速对转子电阻进行状态辩识，提出一种扩展卡尔曼滤波的异步电机转子电阻辩识方法。将转子电阻看成系统状态变量，设计一种扩展卡尔曼滤波技术的转子电阻估计器，通过测量电机定子电压、电流，实现对转子电阻在线辩识。

2、在MATLAB／Simulink中建立仿真模型，仿真结果表明，异步电机转子电阻改进辩识方法可提高转子电阻辨识准确率。关键词：异步电机；扩展卡尔曼滤波器；转子电阻；参数辨识中圈分类号：TM346文献标识码：AModelandSimulationIdentificationMethodofRotorResistanceofAsynchronousMotorBA0Jian—cheng(JiangsuMaritimeInstitute，DepartmentofInformationEngineering，TmzhouJiangsu211170，China)ABSTRACT：A

3、synchronousmotorrotorresistancechangesaffectthecontrolprecisionofthesystem，becausetem—peratureandskineffect，rotorresistancechangeshasnonlinear．Inordertoidentificatetherotorresistanceaccuratelyandrapidly，anasynchronousmotorrotorresistanceidentificatemethodwasproposedbasedonextendedkalman

4、fherinthispaper．TakingRotorresistanceasasystemstatevariable，arotorresistanceidentificationwasdesignedbaseonextendedKalmanfilteringtechnology．Throughthemeasuringthevoltageandcurrenofthemotorstator，therotorresistanceidentificationvaluewasobtained．ThesimulationmodelwasbuiltwithMATLAB／Simul

5、inksystem，andthesimulationresultsshowthattheproposedmehodcanrapidlyandaccuratelyidentifyrotorresistanceandimprovetheprecisionofrotorresistance．KEYWORDS：Asynchronousmotor；Extendedkalmanfilter；Rotorresistance；Parameteridentification1引言异步电机具有结构简单、价格低廉、性能可靠等优点，广泛应用于机械、矿山、造纸、交通、和农业灌溉等行业⋯。在异步

6、电机调速系统中，其控制系统性能依赖于电机各种参数，其中电机的转子电阻是最为关键的参数悼1。电机转子电阻直接影响着各个控制环节和观测器的控制精度，电机转子电阻辨识研究一直是电机控制系统研究中的重点∞1。近年来，为解决电机转子电阻辨识问题，国内外学者提出了许多电机转子电阻辨识方法，主要有分为3大类：①频域辨识；②时域辨识，如最小二乘法、卡尔曼滤波和模型参考自适应法等；③人工智能方法，如支持向量机、粒子群算法、收稿日期：2011—05—02修回日期：2011—05—20—412一遗传算法和神经网络辨识等，这些方法都存在各自的不足H“J。频域电机转子电阻辨识法对输入信号要求十

7、分高，无法反应系统变化过程中的非线性变化规律。基于最小二乘法对转速波动和测量噪声十分敏感。传统卡尔曼滤波无法正确辩识非线性的电机转子电阻变化规律。模型参考自适应方法不能很好的对多个电机参数进行辩识，稳定性不够。人工神经网络和支持向量机理论上还不太成熟，需要专用硬件作支撑，实用性不强。粒子群算法、遗传算法等算法计算量大，算法复杂，对处理器要求比较高，因此在实际应用上有待进一步的研究一o。电机转子电阻受到温度、集肤效应等因素的影响，具有不确定性和非线性等特点，扩展卡尔曼滤波算法是一种非线性参数估计方法，可以消除信息中随机干扰和无用信息，获得有用信号，在较