一种抗扰的永磁同步电机增量模型参数辨识方法

本发明属于电机控制，具体涉及一种抗扰的永磁同步电机增量模型参数辨识方法。

背景技术：

1、目前，在永磁同步电机的控制中，能否实现电机参数的精准识别对于电机矢量控制和最大扭矩控制来说至关重要。传统的离线辨识方法不但费时费力，并且由于电机参数在运行过程中会发生变化，造成最终的辨识结果往往难以反映电机实际运行状态。现有的通过注入式或者非注入式方法实现的在线辨识也存在一些较为明显的缺点，譬如注入式方法需要向电机注入额外的扰动信号，会影响电机的正常运行，增加电机损耗；非注入式方法虽无需注入额外的扰动信号，但由于永磁同步电机数学方程欠秩问题，此类方法仅辨识电感和磁链参数，却忽略了电阻变化对控制性能的影响。因此，本领域迫切需要一种不受欠秩影响并且能够快速收敛的非注入式电阻参数识别方法。

技术实现思路

1、有鉴于此，针对本领域中所存在的技术问题，本发明提供了一种抗扰的永磁同步电机增量模型参数辨识方法，具体包括以下步骤：

2、步骤一、建立永磁同步电机的d、q轴预测电流模型，并基于相邻时刻的所述预测电流模型建立d、q轴预测电流增量模型；

3、步骤二、在所述预测电流增量模型中引入电阻参数的不确定分量，通过计算预测电流增量与实际电流增量的误差，将电阻参数表示为由实际值与不确定值两部分组成的解耦形式；

4、步骤三、基于步骤二得到的电阻参数的解耦形式，分别建立参考模型、可变模型并设计自适应律来执行模型参考自适应控制；通过自适应律迭代更新可变模型中的可变参数，使可变模型不断逼近参考模型，从而辨识得到电阻参数实际值。

5、进一步地，步骤一中建立的永磁同步电机的dq轴预测电流模型具体采用以下形式：

6、

7、式中，分别为t+1时刻的d、q轴预测电流；id(t)、iq(t)、ud(t)、uq(t)分别为t时刻的d、q轴电流和电压；ωe(t)为t时刻的转子电角速度；rs为定子电阻；ls为定子电感；ψf为转子磁链；ts为采样时间；

8、基于相邻时刻的预测电流得到d、q轴预测电流增量

9、

10、由此得到以下可消除磁链参数对控制性能影响的所述预测电流增量模型：

11、

12、式中，δid(t)、δiq(t)、δud(t)、δuq(t)分别为d/q轴电流增量和电压增量。

13、进一步地，步骤二中对定子电阻参数引入不确定分量δrs，则定子电阻实际值可表示为：

14、

15、在此基础上得到包含所述不确定分量的预测电流增量模型，具体形式如下：

16、

17、式中，为基于定子电阻实际值得到的d、q轴预测电流增量；

18、将是否包含不确定分量的两个d轴预测电流增量相减，即得到预测电流增量的误差：

19、

20、由此得到实际定子电阻值的解耦形式：

21、

22、进一步地，步骤三中建立的参考模型和可变模型分别采用以下形式：

23、yref(t)＝a1yref(t-1)+b0u(t)

24、

25、式中，yref(t)和yref(t-1)为t和t-1时刻的参考模型输出；y(t)和y(t-1)为t和t-1时刻的可变模型输出；u(t)为t时刻的模型输入；a1和b1为参考模型系数；为t时刻的可变参数；

26、设计适应律为：

27、

28、式中，v0(t)为辅助变量；

29、根据d轴电流增量的展开式：

30、δid(t)＝id(t)-id(t-1)

31、当系统处于t时刻时，认为t-1时刻的电阻实际辨识值已知，则将解耦的定子电阻实际值公式改写为以下形式，从而得到所述参考模型：

32、

33、即：

34、

35、a1＝1

36、b0＝ls

37、基于自适应律使可变模型输出逼近于参考模型输出，即则可得到定子电阻实际值的辨识结果如下：

38、

39、式中，当t＝1时，认为可变系数的初始值均为0，此时电阻实际值等于电阻初始值rs。

40、上述本发明所提供的抗扰的永磁同步电机增量模型参数辨识方法，通过建立解耦的电机预测电流增量模型以及模型参考自适应控制模型，无需注入额外扰动信号即可实现定子电阻参数的在线辨识，相比现有技术具有更快的辨识速度，提高了电机参数更新的实时性；本发明的方法实现较为简单，无需对辨识方法进行认为调参，因而更易于工程应用。

技术特征：

1.一种抗扰的永磁同步电机增量模型参数辨识方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤一中建立的永磁同步电机的dq轴预测电流模型具体采用以下形式：

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤二中对定子电阻参数引入不确定分量δrs，则定子电阻实际值可表示为：

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤三中建立的参考模型和可变模型分别采用以下形式：

技术总结本发明所提供了一种抗扰的永磁同步电机增量模型参数辨识方法，通过建立解耦的电机预测电流增量模型以及模型参考自适应控制模型，无需注入额外扰动信号即可实现定子电阻参数的在线辨识，相比现有技术具有更快的辨识速度，提高了电机参数更新的实时性；本发明的方法实现较为简单，无需对辨识方法进行认为调参，因而更易于工程应用。技术研发人员：张硕,王岚冰,杨波,李洪彪,金鑫,高丽丽,周莹受保护的技术使用者：北京理工大学技术研发日：技术公布日：2024/11/7