[发明专利]一种模型参考自适应的异步电机参数辨识方法

说明书

本发明涉及异步电机的矢量控制技术，具体涉及一种模型参考自适应的异步电机参数辨识方法，包括以下步骤：1、建立改进型的模型参考自适应系统参考模型；1.1、通过αβ两相静止坐标系电压方程和转子磁链方程得到转子磁链的电压模型；根据转子磁链的电压模型，得出转子磁链电流模型；1.2、在转子磁链电压模型中利用一个一阶惯性环节来代替纯积分和高通滤波环节，同时将转子参考磁链经过滤波来补偿一阶惯性环节；2、采用基于定子电阻在线辨识的转速估计方法进行转速辨识；在转速估计的同时对定子电阻在线辨识，根据实时定子电阻阻值来辨识转速。该辨识方法能够提高异步电机转速辨识的精度，提高系统运行的稳定性。

技术领域

本发明属于异步电机的矢量控制技术领域，尤其涉及一种模型参考自适应的异步电机参数辨识方法。

背景技术

目前在交流电机的高性能控制算法中，矢量控制算法是应用最广泛的。20世纪末F.Blaschke首次提出了矢量控制理论。矢量控制理论实现了转速和磁链的解耦控制，它的主要工作原理是在转子磁链坐标系中，分别控制M轴、T轴的定子电流分量，实现转速和磁链的解耦控制。利用坐标变换的理论，重新搭建异步电动机的数学模型，把它的运行模式模拟成类似于直流电机的模式，独立控制转矩电流以及励磁电流，并且获得和直流电机一样的动态性能。矢量控制提出以后，许多学者将大量的时间和精力投入其中，促使其飞速发展，同时促进交流传动系统的发展，提高其系统的性能。

对于一些性能比较优越的交流调速系统，其速度环普遍进行的是闭环控制，由，速度的测量需要安装测速设备，例如测速发电机、速度传感器等、光电编码器。在异步电机调速系统中这些传感器的加入，也带来了一些不好的影响，，如增加体积、成本，甚至在一些特殊场合无法安装。

异步电动机的无速度传感器矢量控制技术是在传统带转速传感器的矢量控制技术上发展起来的，转速是通过建模估算出来，控制上仍然使用磁场定向控制。因此该算法的关键问题为如何得到准确的电机转速信号，如何提高该算法的精度收到人们越来越多的关注。异步电机的定子电阻、转子电阻等参数受到温度或集肤效应的影响，导致磁场定向不准确，所以对电机定子电阻、转子电阻等参数的实时在线识别也很重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种引入一阶惯性环节带补偿的方式和定子电阻在线辨识实现转速辨识的方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种模型参考自适应的异步电机参数辨识方法，包括以下步骤：

步骤1、建立改进型的模型参考自适应系统参考模型；

步骤1.1、通过αβ两相静止坐标系电压方程和转子磁链方程得到转子磁链的电压模型；根据转子磁链的电压模型，得出转子磁链电流模型；

步骤1.2、在转子磁链电压模型中利用一个一阶惯性环节来代替纯积分和高通滤波环节，同时将转子参考磁链经过滤波来补偿一阶惯性环节；

步骤2、采用基于定子电阻在线辨识的转速估计方法进行转速辨识；

在转速估计的同时对定子电阻在线辨识，根据实时定子电阻阻值来辨识转速。

在上述的模型参考自适应的异步电机参数辨识方法中，步骤1.1所述转子磁链的电压模型为：

式中，为漏磁系数，R_s为定子电阻，u_sα,u_sβ为定子电压α，β轴分量，i_sα,i_sβ为定子电流α，β轴分量，L_m为α-β坐标系中定子与转子的互感，L_s为α-β坐标系中定子自感，含定子漏感，L_r为α-β坐标系中转子自感，含转子漏感；ψ_rα,ψ_rβ为转子磁链α，β轴分量；