[发明专利]永磁同步电机惯量辨识方法、系统及存储介质

说明书

本发明公开了一种永磁同步电机惯量辨识方法、系统及存储介质，其中方法包括如下步骤：S1：将转动惯量作为系统的输入，获得辨识惯量所需要的转矩电流和机械角速度；S2：将电磁转矩作为系统的输入，获得含有待辨识参数的机械运动方程，并对机械运动方程进行离散化，获得参考模型；S3：根据参考模型建立可调模型；S4：根据Landau离散时间算法建立待辨识参数的自适应律；其中，在步骤S4中，采取步骤S4中的相邻两次辨识结果的误差作为反馈量，建立调节自适应增益系数的比例控制系统，对自适应增益系数进行自动调节。上述方法可以保证辨识速度的同时，保证辨识结果的精度，具有较好的自适应能力。

技术领域

本发明涉及永磁同步电机伺服系统的控制技术领域，特别涉及一种永磁同步电机惯量辨识方法、系统及存储介质。

背景技术

永磁同步电机因其结构简单、动态性能好、控制精度高和效率高等优点广泛应用于数控机床、工业机器人等高精度的伺服系统。为了提高伺服系统的控制性能，需要对负载惯量进行辨识，实时获得准确的惯量值。Landau离散时间算法属于在线辨识方法的一种，其中自适应增益的值会影响收敛速度和辨识精度，现有的方法无法兼顾收敛速度和辨识精度。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提出一种永磁同步电机惯量辨识方法，可以实现对自适应律的自适应增益进行实时调节，实现较好收敛速度的同时保证辨识精度。

本发明的另一目的是提出一种可以实施上述辨识方法的系统以及存储有上述方法实例化的计算机程序的存储介质。

技术方案：本发明所述的永磁同步电机惯量辨识方法，包括如下步骤：

S1：将转动惯量作为系统的输入，获得辨识惯量所需要的转矩电流和机械角速度；

S2：将电磁转矩作为系统的输入，获得含有待辨识参数的机械运动方程，并对机械运动方程进行离散化，获得参考模型；

S3：根据参考模型建立可调模型；

S4：根据Landau离散时间算法建立待辨识参数的自适应律；

其中，在所述步骤S4中，通过计算两次相邻辨识值的误差，调节自适应律的自适应增益，自适应律的自适应增益β的调整公式β(k)为：

式中，K_P为比例系数，K_i为积分系数，T_s为采样时间，e为两次相邻辨识值的误差。

进一步的，所述步骤S2中的参考模型为：

ω_m(k)＝2ω_m(k-1)-ω_m(k-2)+b(k)ΔT_e(k-1)

式中，b为待辨识参数，ω_m为电机的机械角速度，T_e为电机的电磁转矩，ΔT_e(k-1)＝T_e(k-1)-T_e(k-2)。

进一步的，所述步骤S3中的可调模型为：

ω_g(k)＝2ω_g(k-1)-ω_g(k-2)+b_g(k-1)ΔT_e(k-1)

式中，ω_g为电机角速度的估计值，b_g为待辨识量的估计值。

进一步的，所述步骤S4中的自适应律为：

式中，β为自适应增益系数，Δω(k)＝ω_m(k)-ω_g(k)。