用于永磁同步電機(jī)參數(shù)辨識(shí)的正交投影和遞推最小二乘聯(lián)合算法

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用于永磁同步電機(jī)參數(shù)辨識(shí)的正交投影和遞推最小二乘聯(lián)合算法

永磁同步電機(jī)憑借高功率密度、高慣性力矩比的優(yōu)點(diǎn)廣泛用于電動(dòng)汽車。為設(shè)計(jì)高轉(zhuǎn)速和高精度的電機(jī)控制器，需要合理的電機(jī)模型及電機(jī)實(shí)時(shí)物理參數(shù)，因此提出一種應(yīng)用正交投影法（OPA）和遞推最小二乘法（RLS）聯(lián)合算法對(duì)永磁同步電機(jī)的物理參數(shù)進(jìn)行辨識(shí)。

采用4階狀態(tài)空間方程組作為電機(jī)模型。需要定子電阻值、極對(duì)數(shù)、永磁鐵磁鏈、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量及d軸、q軸上的電感值等物理參數(shù)。

將非線性4階狀態(tài)空間方程組轉(zhuǎn)換成線性回歸形式的方程組，此線性回歸形式的方程組輸出量為電機(jī)功率角，且是狀態(tài)變量的函數(shù)。利用探索法確定新的狀態(tài)變量值得到兩個(gè)線性回歸形式的方程組，并將參數(shù)估測(cè)器應(yīng)用到線性回歸方程組進(jìn)行參數(shù)估計(jì)，這樣就可不利用線性化或簡(jiǎn)單化手段得到復(fù)雜的非線性方程組所需的電機(jī)物理參數(shù)。

在電控系統(tǒng)參數(shù)鑒別方面，RLS算法具有較高的魯棒性，OPA算法具有較高的收斂速度，兩者都可以在較大外界干擾下對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行可靠識(shí)別。提出一種RLS算法和OPA算法的聯(lián)合算法，可在較大外界干擾和參數(shù)為任意初始值情況下，對(duì)電機(jī)物理參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別。參數(shù)識(shí)別的第1步，對(duì)參數(shù)估測(cè)器進(jìn)行正交投影，得到與識(shí)別參數(shù)數(shù)量相同的正交基向量。第2步，利用RLS算法得到參數(shù)估測(cè)系統(tǒng)的子系統(tǒng)，且此基礎(chǔ)上利用OPA算法加速收斂速度。第3步，繼續(xù)利用RLS算法推動(dòng)參數(shù)估測(cè)進(jìn)程，得到準(zhǔn)確物理參數(shù)。

仿真對(duì)比分析3種電機(jī)物理參數(shù)識(shí)別算法（RLS、OPA及OPA 與RLS聯(lián)合）。對(duì)比系統(tǒng)收斂速度和參數(shù)識(shí)別準(zhǔn)確性的結(jié)果表明，OPA與RLS聯(lián)合算法具有更好效果，并且能夠應(yīng)用到空間狀態(tài)方程為線性回歸形式的線性或非線性系統(tǒng)，此算法具有較強(qiáng)的應(yīng)用性和參數(shù)在線估計(jì)能力。

刊名：Mathematical Problems in Engineering（英）

刊期：2015年第2015卷

作者：Iman Yousefi et al

編譯：謝秀磊