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基于FPGA的永磁同步電機(jī)參數(shù)辨識(shí)的研究.rar

  • 資源大小:2532 K
  • 上傳時(shí)間: 2023-09-14
  • 上傳用戶:1208020161
  • 資源積分:2 下載積分
  • 標(biāo)      簽: FPGA

資 源 簡(jiǎn) 介

永磁同步電機(jī)(PMSM)因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、損耗小、效率高和恒功率運(yùn)行時(shí)調(diào)速范圍寬等特點(diǎn),在高效能驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)中,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的變化對(duì)系統(tǒng)的機(jī)械性能有較大的影響,如能及時(shí)地辨識(shí)出轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,并根據(jù)辨識(shí)結(jié)果對(duì)伺服系統(tǒng)的控制器參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整,使伺服系統(tǒng)具有更好的控制特性,將對(duì)永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)的應(yīng)用具有重要意義。本文在研究已有辨識(shí)算法的基礎(chǔ)上,對(duì)PMSM的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的辨識(shí)方案進(jìn)行了深入研究,提出了改進(jìn)型方案,并用Matlab和SG實(shí)現(xiàn)了辨識(shí)算法的仿真驗(yàn)證。 首先,本文在對(duì)PMSM的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,提出了一種新型的模糊PI控制器,基于Matlab/Simulink的仿真結(jié)果表明:與永磁同步電機(jī)PI控制伺服系統(tǒng)相比,永磁同步電機(jī)模糊PI控制系統(tǒng)魯棒性強(qiáng)、響應(yīng)快、對(duì)被控對(duì)象參數(shù)變化具有較好的適應(yīng)能力,但是其性能仍然受PMSM轉(zhuǎn)動(dòng)慣量變化的影響較大。為此開展了對(duì)PMSM轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)的一系列研究工作。分析了遺忘因子最小二乘法和模型參考自適應(yīng)法在永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)中應(yīng)用,針對(duì)帶遺忘因子的最小二乘法辨識(shí)結(jié)果波動(dòng)大的問(wèn)題,引入開關(guān)控制器,提出了一種新型的最小二乘參數(shù)辨識(shí)器,當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量發(fā)生變化時(shí),通過(guò)開關(guān)控制對(duì)辨識(shí)器進(jìn)行初始化,實(shí)現(xiàn)了對(duì)參數(shù)更快更好的在線辨識(shí)。仿真實(shí)驗(yàn)表明:該方法克服了傳統(tǒng)的帶遺忘因子的最小二乘辨識(shí)器的波動(dòng)現(xiàn)象,辨識(shí)速度快,精度高,可以有效地提高系統(tǒng)的性能。在模型參考自適應(yīng)算法的基礎(chǔ)上,引入辨識(shí)結(jié)果的反饋,根據(jù)辨識(shí)結(jié)果的狀態(tài)實(shí)現(xiàn)增益的自適應(yīng)調(diào)節(jié),從而避免參數(shù)變化時(shí)辨識(shí)結(jié)果的波動(dòng),仿真實(shí)驗(yàn)表明:該方法消弱了原辨識(shí)算法在辨識(shí)時(shí)變參數(shù)時(shí)的波動(dòng),能更快的跟蹤轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的變化,表現(xiàn)出更好的辨識(shí)特性。最后基于SG仿真工具,對(duì)改進(jìn)型辨識(shí)器的性能進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,為永磁同步電機(jī)的FPGA參數(shù)辨識(shí)器的設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。

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