永磁同步電機系統機械參數辨識與抗擾控制.pdf

1、在永磁同步電機系統中，負載轉矩及系統轉動慣量的變化所引起的擾動會影響調速系統的動態性能，因而需要通過對系統擾動值進行準確、快速地估計，并采用抗擾策略對控制器進行相應地調整的方式改善系統性能。本文對永磁同步電機系統的轉動慣量和負載轉矩的辨識算法和抗擾策略展開深入研究，對已有方法存在的辨識耦合問題和辨識波動問題進行分析，在此基礎上提出了基于朗道自適應擾動觀測器的機械參數辨識策略。
　　論文在分析了永磁同步電機數學模型和矢量控制理論基礎

2、上，以轉速、電流雙閉環矢量控制系統為研究對象，推導了傳統機械參數辨識策略的遞推機制，針對傳統機械參數辨識算法存在的耦合問題，采用朗道自適應理論，設計了基于擾動觀測器的機械參數辨識算法，該算法以系統運動方程為模型，選取包含有轉動慣量和負載轉矩信息且具有較高獨立性的待辨識系數作為可調參數，從而解決辨識過程中因參數耦合問題的影響使得算法收斂速度慢以及辨識初期出現波動的問題。針對參數變化時的辨識結果波動問題，通過對該擾動觀測器頻域響應的分析，合

3、理選擇自適應增益的值，進而對這種波動進行有效抑制。最后，以提高系統的抗擾性能為目的，設計了具有PI參數自整定和負載前饋補償的抗擾控制策略。
　　在永磁同步電機實驗系統平臺上對傳統機械參數辨識策略和朗道自適應辨識策略進行實驗對比，實驗結果表明：朗道自適應擾動觀測器能夠快速、準確地實現對轉動慣量和負載轉矩的同時辨識，且對參數變化導致的辨識結果波動具有很好的抑制作用，將該擾動觀測器與系統矢量控制相結合的抗擾控制策略，可有效提高系統的動穩