[发明专利]一种感应电机参数在线辨识及补偿的方法

摘要

本发明公开一种感应电机参数在线辨识及补偿的方法，包括如下步骤：一、可调模型输入为实测定子电流、定子电压和转速，输出为两相静止坐标系定子电流计算值。可调模型包括磁链观测子模块(用于计算转子磁链)和定子电压电流子模块(用于计算定子电流)。二、将电流偏差由交流量转化为合成矢量的幅值和相角，不引入参数补偿时，参考模型(实际电机)参数变化引起的幅值和相角偏差量为直流量。三、采用PI控制器实现转子电阻和互感的辨识及补偿，利用电流幅值偏差补偿互感，利用相角偏差补偿转子电阻。该方法可以对未知的感应电机转子电阻和互感进行辨识；也可以对受外界因素影响而变化的转子电阻和互感进行补偿。可用于优化感应电机矢量控制精度。

主权项

1.一种感应电机参数在线辨识及补偿的方法，包含以下步骤：步骤一实时地通过电流传感器、电压传感器和转速传感器，分别采集感应电机中的相电流、相电压值以及转子的旋转速度，通过CLARK变换得到定子电流和定子电压在静止坐标系(α‑β)中的值，并将其与转速一起保存到相应变量中，作为辨识系统需要的有效信息；步骤二根据步骤一中得到的感应电机的相电流变换值和转速，采用下式，即可调模型磁链观测子模块，计算得到转子磁链；根据步骤一中得到的感应电机转速、相电压变换值及转子磁链，采用下式，即可调模型定子电压电流子模块，计算得到可调模型对应(α‑β)坐标系上的定子电流值；上述各式中,L_s、L_r、L_m分别为定子自感、转子自感和互感(H)，R_s、R_r为定子电阻和转子电阻(ohm)，ω_r为电机输出的机械角速度(rad/s)，为转子磁链wb，u为定子电压(V)，i为定子电流(A)，下标r和s分别表示转子和定子中的物理量，α、β分别表示相应的物理量在对应坐标轴上的分量，p为微分算子,上标^表示辨识或补偿得到的值，步骤三根据通过实测的相电流计算得到的和可调模型中计算得到的(α‑β)坐标系中的定子电流值，分别采用下式计算相应的合成电流矢量的幅值和相角；步骤四将实测电流合成矢量的幅值和相角，与利用可调模型计算得到的合成电流矢量的幅值和相角，分别做差，得到由于可调模型与参考模型中参数不匹配，造成的合成电流矢量幅值和相位的偏差，进而对参数进行补偿；合成电流矢量与相电流之间的幅值偏差和相角偏差的关系的计算方法如下:其中，I_s为合成电流矢量的幅值，A为相电流幅值，ΔA、Δθ分别为相电流幅值和相角偏差，Δθ_s分别为合成电流矢量的幅值平方值偏差和相角偏差。上标‘'’代表变化后的相应电流值；步骤五将相应的偏差作为PI控制器的输入，进行转子电阻和互感的辨识及补偿，其中互感通过电流幅值偏差进行补偿，转子电阻通过相角偏差进行补偿，并将得到的值作为可调模型中的待辨识参数。