基于高频注入的永磁同步电机参数辨识策略.docx

基于高频注入的永磁同步电机参数辨识策略
基于高频注入的永磁同步电机参数辨识策略
摘要：在永磁同步电机控制中，准确的电机模型参数是实现高性能控制的关键。然而，电机参数通常会随着时间和温度的变化而发生变化，因此需要进行在线参数辨识。本文介绍了一种基于高频注入的永磁同步电机参数辨识策略。该策略利用高频注入信号对电机进行激励，并通过观测电机响应得到参数信息。实验结果表明，该策略能够准确地辨识出永磁同步电机的模型参数，从而为电机控制提供了准确的参数信息。
关键词：永磁同步电机；参数辨识；高频注入；模型参数
1.引言
永磁同步电机由于其高效率、高功率密度和高动态性能而被广泛应用于工业和交通领域。在永磁同步电机控制中，准确的电机模型参数是实现高性能控制的关键。然而，由于电机参数会随着时间和温度的变化而发生变化，因此需要进行在线参数辨识，以保持控制系统的性能。
2.相关工作
在过去的几十年中，许多研究人员对电机参数辨识进行了广泛的研究。其中一种常用的方法是通过对电机进行激励，并观测电机响应来得到参数信息。然而，传统的方法往往需要对电机进行额外的激励，例如外施旋转和负载扭矩，这使得实施复杂且成本较高。
3.方法介绍
本文提出了一种基于高频注入的永磁同步电机参数辨识策略。该策略利用高频注入信号对电机进行激励，并通过观测电机响应得到参数信息。具体步骤如下：
（1）选择合适的高频注入信号。高频注入信号应具有足够的频率和幅度，在电机响应中产生可观测的变化。
（2）将高频注入信号添加到电机的控制信号中。通过在控制器中添加一个高频信号源，将高频注入信号注入到电机的控制信号中。
（3）观测电机响应。通过传感器观测电机的位置、速度和电流响应等信息，并记录下来。
（4）利用系统辨识方法得到参数信息。使用系统辨识方法，例如最小二乘法或频域分析等，通过观测到的电机响应数据计算出电机的模型参数。
4.实验结果
为了验证提出的参数辨识策略的有效性，进行了一系列实验。实验中使用了一台永磁同步电机，并将高频注入信号添加到控制信号中。通过观测电机的位置、速度和电流响应，并使用最小二乘法进行参数辨识，得到了电机的模型参数。
实验结果表明，提出的参数辨识策略能够准确地辨识出永磁同步电机的模型参数。与传统的参数辨识方法相比，该策略具有以下优点：不需要额外的激励信号，实施简单且成本低；可以在线辨识电机参数，适用于参数变化较为频繁的情况；具有较高的参数辨识精度，准确性较高。
5.结论
本文介绍了一种基于高频注入的永磁同步电机参数辨识策略。该策略利用高频注入信号对电机进行激励，并通过观测电机响应得到参数信息。实验结果表明，该策略能够准确地辨识出永磁同步电机的模型参数。这为永磁同步电机控制提供了准确的参数信息，提高了电机控制的性能和稳定性。
未来的研究可以进一步优化参数辨识的算法，提高辨识精度和鲁棒性。另外，可以将该策略应用于其他类型的电机，例如感应电机和直流电机，验证其在不同电机类型中的适用性。
参考文献：
[1]Wang,M.,Chen,Z.,Cheng,Y.,etal.(2020).High-FrequencySignalInjection-BasedIdentificationofSynchronousMotorEquivalentCircuitParametersConsideringQuantizationError.IEEETransactionsonIndustryApplications,56(7),7988-8000.
[2]Zhang,G.,Ullah,I.,Asif,M.,etal.(2021).High-FrequencySignalInjectionforSensorlessControlofPMSMwithRotorPositionEstimationUsingNeuralNetwork.IEEEAccess,9,40903-40914.
[3]Zhang,G.,Wang,Q.,Asif,M.,etal.(2021).RotorFlux-OrientedControlforFive-LegPermanentMagnetSynchronousMachineunderOpen-CircuitPhaseFailurewithHigh-FrequencyVoltageInjection.IEEETransactionsonIndustrialElectronics,68(5),4564-4576.