永磁同步电机参数辨识方法

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1、摘要摘要永磁同步电机(PMSM)结构简单、运行可靠、损耗小，具有较高的效率和功率因数，正得到越来越广泛的应用。永磁同步电机控制系统的性能受电机参数精度的影响较大，较高性能的永磁同步电机矢量控制系统需要实时更新电机参数，为提高系统性能，本文研究了永磁同步电机的参数辨识问题,文章中采用一种在线辨识永磁同步电机参数的方法,这种基于最小二乘法参数辨识方法是在转子同步旋转坐标系下进行的，通过MATLAB/SIMULINK对基于最小二乘法的永磁同步电机参数辨识进行了仿真，仿真结果表明这种电机参数辨识方法能够实时

2、、准确地更新电机控制参数。关键词：永磁同步电机;参数辨识;递推最小二乘法33河海大学本科毕业论文AbstractThis paper presents a method to determine the parameters of PMSM on line which are necessary to implement the vector control strategy. The presented identification technique, based least-squares, 

3、reveals itself suitable to be applied to PMSM. The estimation is based on a standard model of PMSM, expressed in rotor coordinates. The method is suitable for online operation to continuously update the parameter values. The developed algorithm is simu

4、lated in MATLAB/SIMULINK. Simulation results are presented, and accurate parameters for PMSM is provided.KEY WORDS：PMSM; Parameter Identification; RLS33目录目录摘要IAbstractII目录III绪论11.1课题背景及研究意义11.2MATLAB概述11.3Simulink概述21.4最小二乘辨识法3第二章永磁同步电机控制系统仿真及性能分析4引言42

5、.1永磁同步电机的数学模型42.1.1永磁同步电机在三相坐标系下的数学模型42.1.2三相坐标系、二相坐标系及坐标变换52.1.3永磁同步电机d-q轴坐标系下的数学模型72.2永磁同步电机矢量双闭环控制系统82.2.1永磁同步电机矢量控制原理82.2.2永磁同步电机双闭环控制系统的模型建立及各模块分析82.2.3永磁同步电机控制系统的仿真及分析11第三章基于最小二乘及其改进的永磁同步电机参数辨识153.1系统辨识的概念153.1.1引言153.1.2系统辨识的定义153.1.3系统辨识的误差准则15

6、3.1.4系统辨识的内容和步骤163.1.5系统辨识的分类173.1.6闭环辨识方法及可辨识条件173.2最小二乘辨识方法183.2.1最小二乘原理183.2.2最小二乘估计的概率性质203.2.3最小二乘参数估计的递推算法213.3基于RLS算法的PMSM转动惯量辨识器的实现233.3.1算法设计243.3.2仿真结果及分析263.4本章小结31第五章结论与展望32参考文献3333第一章绪论绪论1.1课题背景及研究意义作为常用的机电装置，现代交流传动系统在机床、造纸、轧钢、电梯、机器人及电动汽车等

7、领域都得到了较为广泛的应用。二十世纪八十年代以来，电力电子装置的高频化以及微处理技术的发展，使得交流传动系统的数字化成为可能，一些复杂的控制方式如矢量控制、直接转矩控制、自适应控制等能够在交流电机的控制中得到运用，交流电机的控制性能的不断提高，正逐步取代直流电机成为驱动电动机的主流。尽管感应电机和换向式电动机在市场上仍占有重要地位，但在各类电器装置能耗问题日益受到重视的今天，永磁电机正受到越来越多的关注，永磁同步电机(PMSM)为现代交流控制系统的设计提供了一种具有适用广泛和诸多优点的装置系统，从未

8、来的发展来看，具有替代感应电机的潜在趋势。由于永磁同步电机没有转子附加绕组，所以它在运行时需要配备电力电子装置。作为驱动的电子装置必须与转子速度严格同步，这样才能产生有效的静态转矩。永磁同步电机具有低损耗的特性，因此在用于那些要求快速动态响应的加速器和伺服装置时具有明显的优势。在需要大范围恒功率运行的高效变速系统中，永磁同步电机也是理想的选择对象。永磁同步电机的高功率密度对于包括机械伺服机构和机器人执行机构这类要求快速动态响应的装置也是至关重要的。由于没有转子损耗，在