[发明专利]一种永磁同步电机电感和转子磁链的辨识方法

摘要

本发明提出一种永磁同步电机电感和转子磁链的辨识方法，该方法基于遗忘因子的递推最小二乘法可以在电机定子三相电阻对称以及不对称的情况下实现对电机电感和磁链的辨识，辨识的准确度较高，且收敛速度快，通过辨识值可以实现电机的故障诊断。

主权项

1.一种永磁同步电机电感和转子磁链的辨识方法，其特征在于：包括以下方法：S01）对定子绕组加以呈对称正弦分布的磁动势，使电感随转子位置正弦变化，则永磁同步电机在三相静止坐标系下的电压方程为：  （1），公式1中，、、为三相定子电压，、、为三相定子电流，、、为三相转子磁链，为微分算子，、、为三相定子电阻；S02）、通过Park变换将三相静止坐标系下的电压方程转换到两相正交旋转的坐标系下，两相正交旋转的坐标系的坐标轴分别为轴和轴，永磁同步电机在两相正交旋转的坐标系下的电压方程为：  （11），其中：  （12），  （13），  （14），式中，、、、、R_d、R_q分别为永磁同步电机在两相正交旋转的坐标系下的d轴电流、q轴电流、d轴电压、q轴电压、d轴电阻和q轴电阻， R_dq为轴和轴耦合部分的电阻，和为电机、轴的电感，为电机转子磁链，为电机的电角速度，为转子位置电角度 ；S03）、通过公式11可以写出电机的状态方程为：  （15），对于表面式永磁同步电机有：，则公式（15）可以写为：  （16），将公式16转换为最小二乘的格式有：  （17），也可以写为：  （18），将公式18表示为：  （19），其中：  （20），  （21），  （22），  （23），  （24），  （25），  （26），   （27）然后将公式19进一步写为：  （28），其中，，，，若没有模型和测量错误，电感值和磁链的值可以由公式18确定，但是可能存在不可避免的误差，利用最小二乘的极小化准则函数：  （29），使估计值误差较小的接近实际值，其中，和通过公式20和公式21在采样时间计算得到，估计值和的计算由下式得到：  （30），其中，，,为待辨识的电感值，为待辨识的转子磁链值，同样可将公式30写为：  （31），S04）、由于随着数据的增长，最小二乘法将出现所谓的“数据饱和”现象，即随着的增加，和变得越来越小，从而对的修正能力变得越来越弱，使得新采集的输入/输出数据对参数估计值的更新作用不大，为了克服“数据饱和”现象，可以采用遗忘因子法，遗忘因子法的基本思想是对老数据加上遗忘因子，以降低老数据所提供的信息量，增加新数据的信息量，遗忘因子法的递推算法（简称RFF)，可归纳为：  （32），   （33），   （34），其中为权矩阵，为系数矩阵，为遗忘因子，并定义，估计输出的计算方程为：，根据基于遗忘因子的最小二乘算法，利用最新测量输出与当前估计输出之间的差值，计算由加权矩阵加权的当前参数矢量，即可得到待辨识的电感和转子磁链值。