[发明专利]一种电流滞环环宽与电压自适应调节器的交流电机参数辨识方法

说明书

交流电机在工业设备中被广泛使用，高端制造设备对交流电机的控制性能要求越来越高，而交流电机的参数对交流电机的控制性能起着决定性作用。本发明提出一种电流滞环环宽与电压自适应调节器的交流电机参数辨识方法，根据电机名牌额定电流与辨识点数来确定电流滞环调节器的最大环宽，由注入脉冲电压后交流电机电流变化量与电流滞环调节器的环宽来决定电流滞环调节器的自适应电压大小。在交流电机d轴中注入自适应电压，当d轴电流达到电机额定电流附近时，在d轴中选取多组不同电压与电流来辨识交流电机的定子电阻，然后在d/q轴中分别注入自适应电压，当d/q轴电流达到交流电机额定电流正负值附近时，再采用d/q轴磁链与电流的变化量来辨识交流电机的电感，本发明提供了一种简单且高精度的交流电机参数辨识方法。

技术领域

本发明属于交流电机参数辨识与交流电机高性能控制领域，具体涉及一种电流滞环环宽与电压自适应调节器的交流电机参数辨识方法。

背景技术

交流电机具有转矩控制精度高且功率密度高等优点，因此在现代工业设备中被广泛应用，而交流电机参数对于交流电机的高性能控制起着决定性作用，同时在交流电机无位置传感器控制中电机参数直接影响转子磁场位置角度估计精度。为了提高交流电机的控制性能，国内外学者提出了许多种关于交流电机的参数辨识方法，学者K.M.Rahman在IAS年会上发表了一篇《Identification ofMachine Parameters ofa Synchronous Motor》关于永磁电机旋转状态下的参数辨识方法，而实际当中电机与负载直接相连且不易断开，因此这种方法在实际应用中具有较大的局限性。

为了提高永磁同步电机参数辨识精度，申请号为CN201710538011.9《一种基于改进最小二乘法的永磁同步电机参数辨识系统》的专利采用改进型最小二乘法来辨识实时定子电阻、实时电感值以及实时永磁体磁链值，但是这种方法需要让永磁同步电机处于正弦波矢量控制系统中，使得该方法在实际应用中具有很大的局限性，同时递推最小二乘法的计算量大且可调的参数较多，各环节参数的变化使得该方法的通用性与一致性较差。

目前尚没有较好的方法对于交流电机参数辨识能够同时满足：1)交流电机参数辨识过程中简单且可调参数少；2)采用磁链对电流的微分来辨识电感，同时具有较高的辨识精度；3)考虑逆变器非线性对交流电机定子电阻辨识的影响；4)整个交流电机参数辨识过程中电机始终处于静止状态。因此急需开发出一种实现简单、精度高以及可调参数少的电机参数辨识方法，在获取较高的交流电机参数辨识精度时来提高辨识方法的通用性和实用性。

发明内容

为了解决交流电机参数辨识过程复杂且可调参数较多，本发明提出了一种电流滞环环宽与电压自适应调节器的参数辨识方法。根据电机名牌额定电流大小与需辨识点个数可初步确定滞环电流调节器的最大环宽，然后根据一个控制周期中注入的脉冲电压可得到交流电机中电流的变化量，根据滞环环宽与脉冲电压作用下的电流变化量可确定注入的自适应电压。当定子电流大于额定电流时注入自适应电压为负，当定子电流小于额定电流时注入自适应电压为正，当d/q轴电流分别经过额定电流正值或者负值时，取磁链与电流的变化量来辨识交流电机定子电阻与d/q轴电感，此辨识过程可循环多次来提高交流电机的参数辨识精度。

本发明所采用的技术方案如下：

一种电流滞环环宽与电压自适应调节器的交流电机参数辨识方法，该方法包括：

步骤1：根据交流电机铭牌上的额定电流I_e，以及需要辨识的点数N，初步确定电流滞环调节器的滞环环宽为：I_b＝I_e/N；

步骤2：在一个控制周期内注入一个幅值为U_max的脉冲电压，并记录此脉冲电压作用下的电流变化量dI；

步骤3：根据步骤1中确定的电流滞环环宽与步骤2中交流电机注入脉冲电压后电流变化量dI，从而可确定每个控制周期内注入自适应电压为：U_b＝I_b/dI*U_max；