[发明专利]基于自适应控制的晶闸管器件的参数估计方法及系统

说明书

本发明公开了基于自适应控制的晶闸管器件的参数估计方法及系统，针对晶闸管器件电路图求出传递函数；根据铭牌上阻尼电阻值和阻尼电容值得到传递函数的系数初始值；基于系数初始值和传递函数得到参数化模型；基于输入电压计算出参数化模型的理论输出值；基于输入电压得到晶闸管器件的实际测量输出值；将实际测量输出值与理论输出值进行对比得到误差模型；利用归一化梯度算法计算出待估计参数的更新率；基于误差模型运用归一化梯度算法计算出下一个待估计参数；对误差模型进行更新利用更新率反复迭代计算出传递函数的系数最终值；根据传递函数的系数最终值求解晶闸管器件阻尼电阻估计值和阻尼电容估计值。提高计算效率加快参数辨识的速度。

技术领域

本发明涉及晶闸管器件参数估计技术领域，特别是涉及基于自适应控制的晶闸管器件的参数估计方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提到了与本发明相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

近年来，随着电力电子器件的发展，晶闸管受到了广泛的关注。晶闸管具有硅整流器件的特性，能在高电压大电流条件下工作，且其工作过程可以控制，被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。这些特点使得晶闸管在实际产品的电路中应用十分广泛。

晶闸管刚出厂时有出厂日期，内部阻尼电阻、阻尼电容都有铭牌值，用过一段时间后，设备通电产生热损耗，并且随着环境温度，使用时间的变化，晶闸管内部阻尼电阻、阻尼电容的参数都发生了变化，导致偏离了真实值，不在是铭牌上的参数。

再利用铭牌上的参数进行判断实际电路就会导致与实际测量的数据产生偏差，如果利用铭牌上的参数进行控制系统，控制效果并不理想，严重的话会产生工程事故。

因此对晶闸管的实时阻尼电阻、阻尼电容的参数的测量尤为重要，在实际电路中有很重要的意义。

传统的晶闸管参数辨识方法采用双层架构：一个递推估计器辨识所有模型参数另一个递推估计器推测荷电状态。由于参数辨识多，算法往往存在调参复杂、鲁棒性不高等原因。

中国专利(公开号:CN112269066A)中公开了一种针对换流阀均压电路核心器件参数测量方法，通过激励电路在换流阀两端施加不同频率的电压激励信号借助电阻得到电流幅值，利用换流阀均压电容电路的简化规律对电路进行等效，确定换流阀均压电容电路总阻抗计算公式，根据得到的两个电流数值通过电路总阻抗计算公式计算换流阀均压电容电路核心器件的电容参数值，虽然能测量出电容的参数值，但是涉及到的测量参数多，测量复杂且计算量大，算法往往存在调参复杂、鲁棒性不高等原因，因此测量过程参数辨识速度比较慢，而且测量出的电容值误差相对大。

发明内容

为了解决晶闸管器件在实际应用中，随着使用次数的增加、环境温度的变化、通电产生的热损耗等非人为因素造成晶闸管内部阻尼电阻、阻尼电容参数偏离出厂铭牌值这一问题，本发明提供了基于自适应控制的晶闸管器件的参数估计方法及系统；针对晶闸管级模型，利用自适应控制算法对晶闸管中的阻尼电阻，阻尼电容进行参数估计。采用自适应算法来提高计算效率，加快参数辨识的速度。

第一方面，本发明提供了基于自适应控制的晶闸管器件的参数估计方法；

基于自适应控制的晶闸管器件的参数估计方法，包括：

针对晶闸管器件电路图，利用复阻抗法求出晶闸管器件电路的传递函数；

根据晶闸管器件铭牌上阻尼电阻值和阻尼电容值，得到传递函数的系数初始值；

基于系数初始值和传递函数，得到晶闸管器件电路参数化模型；

基于输入电压，计算出晶闸管器件电路参数化模型的理论输出值；基于输入电压，得到晶闸管器件的实际测量输出值；将实际测量输出值与理论输出值进行对比，得到误差模型；利用归一化梯度算法，计算出待估计参数的更新率；