● 摘要
本文介绍了两种内置式永磁同步电机参数辨识及位置控制的改进方法。基于现代代数理论提出了用于参数和状态在线辨识的积分代数法和比例代数法。通过对当前各种参数辨识方法的比较,提出了电机驱动离线、在线参数辨识的方法。重点介绍了电机控制领域参数辨识的方法。永磁同步电机以其高效、快速响应而广泛应用于工业领域。对电机参数的准确理解是设计高性能永磁同步电机控制系统的关键。由制造商提供的电机参数大多是不准确的,即便参数准确由于其没有考虑在工业使用过程中,电机会老化、公差增大、在不同运行状态下造成参数值的改变。比如由于电机运行时的内损耗导致机体温度上升,电机参数相对于室温标称值会产生漂移。因此实现电机参数的自动辨识显得很必要,这种参数辨识方法相比于人为改变参数的实时性更高,且可根据电机不同运行状态修改参数值。
本文引入积分代数法和比例代数法,存在诸多出众特性,比如快速估算时间和接近于实时的控制。通过对电机转动惯量和粘滞摩擦系数的估计,对自适应位置控制算法(滑模控制/比例滑模控制)的参数实时更新。将滑模控制和比例滑模控制这两种自适应控制应用于电机位置控制,对电机参数变化、未知摄动、运行环境和测量不确定性的鲁棒性好。在外加噪声条件下,对两种参数辨识方法的位置控制算法仿真结果进行分析。
大量仿真结果表明,比例算法比积分算法的在线参数辨识效果好。基于上述分析,推荐使用比例已获得鲁棒性更好的自适应控制。