[发明专利]基于可测电气量的鼠笼式异步电机等值电路参数辨识方法

说明书

技术领域

本发明属于鼠笼式异步电动机参数在线辨识领域，尤其涉及一种基于可测电气量的鼠笼式异步电机等值电路参数辨识方法。

背景技术

对电机系统能效进行在线评估的一个重要方法是等值电路法，即利用异步电机等值电路参数求解电机内部各项损耗，进而估算得出电机内部总损耗及电机运行效率。为了能够利用该方法对能效进行准确评估，首先需要解决的问题就是对电机等值电路参数进行在线辨识，进而利用辨识得到的参数，完成电机能效的在线动态评估。鼠笼式异步电动机参数在线辨识的常用方法有最小二乘法、模型参考自适应法、扩展卡尔曼滤波法以及人工智能方法。这些辨识方法各有其优缺点：

1）模型参考自适应法是自适应的一种方法，虽然模型参考自适应算法简单，易于在数字控制系统实现，但在同时辨识多个电机参数时，如何选取合适的参数自适应律是个难点；

2）扩展卡尔曼滤波法是一种迭代形式的非线性估值方法，适于有噪声污染的系统。但卡尔曼滤波每一步都要进行矢量和矩阵的运算，计算量大，耗时长；

3）人工智能方法，例如遗传算法、人工神经网络、模糊逻辑控制等，这些方法在理论还不成熟，目前该方面应用多数还处于理论仿真研究阶段；

4）最小二乘法是参数估计中最成熟、最基本的方法，但是在使用普通的最小二乘法辨识电机等值电路参数时，辨识模型一般采用基于两相静止的αβ坐标系下的电机数学模型，且都依赖于电动机的转速测量，同时也没有考虑旧观测数据对辨识参数的影响以及参数之间存在的线性相关性等问题，使得电机个别参数的辨识误差偏大，甚至辨识失败。

发明内容

本发明针对如何避免传统异步电机参数在线辨识过程中采取安装转速传感器或是设计磁链观测器问题，提出了一种基于可测电气量的鼠笼式异步电机等值电路参数辨识方法。

一种基于可测电气量的鼠笼式异步电机等值电路参数辨识方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：

步骤1：基于dq0坐标系下的异步电机电压方程和磁链方程，得出最小二乘法形式的电机参数辨识模型；

步骤2：设定采样频率f_s和总采样点数N，对步骤1中的电机参数辨识模型进行离散化，得到电机参数辨识离散模型；

步骤3：在采样频率f_s下，采集三相静止ABC坐标系下的定子电压与电流，并从中获取转子转速的转子槽谐波频率，求出电机参数辨识模型中的电机转子电角速度ω_r；

步骤4：根据坐标变换原理，将步骤3中采集到的ABC坐标系下的定子电压与电流变换到旋转的dq0坐标系上，通过低通滤波器对变换后的数据进行滤波；

步骤5：采用带遗忘因子的递推增广最小二乘算法对电机参数辨识模型进行参数在线辨识。

步骤1中，所述dq0坐标系下的异步电机电压方程和磁链方程为：