最小二乘法估计感应电机参数的研究

发布时间：2019-05-30 18:53

【摘要】：感应电机参数辨识是实现高性能电机调速系统的前提。本文以经典感应电机控制方法——矢量控制算法和直接转矩控制算法为例进行对比研究。矢量控制算法依赖于转子时间常数或者定子电阻等感应电机参数实现转子磁场的精确定向,而直接转矩控制算法则主要依赖于定子电阻来确定定子磁链矢量的位置。本文深入研究了现有感应电机参数辨识的方法,经过综合对比,最终选用最小二乘法作为本文的辨识算法,并针对最小二乘算法在估计感应电机参数时的突出问题进行分析和解决。首先,建立了感应电机数学模型并推导辨识方程。根据感应电机高阶、非线性、强耦合、多变量的特性,在合理的约束条件下,以电压和负载转矩作为输入变量,以机械转矩和转速等作为输出变量,建立感应电机数学模型,并通过Matlab/Simulink对所建立的模型进行仿真验证。以最小二乘法标准公式为指导,依据所建立的感应电机数学模型,推导出适用于参数估计的辨识方程。其次,针对最小二乘法辨识电机参数时的两个问题,提出了相应的解决方案。经过充分的理论分析和仿真验证,选用切比雪夫滤波器和巴特沃斯滤波器进行不同噪声条件下的数字滤波。为了解决辨识方程中高阶导数项离散时对辨识结果影响的问题,选用改进Euler法对数字滤波器进行求解。并通过对辨识方程的自相关误差分析,选用广义实时最小二乘法进行参数估计。二者的结合可以获得更高的估计精度。最后,以Matlab/Simulink为仿真平台,搭建改进Euler法求解数字滤波器和最小二乘法仿真模块,并通过大量且全面的仿真实验,验证方案设计的可行性和准确性。实验结果证明,改进Euler法比Euler法在减小辨识误差上效果更为显著,且并未增加计算难度；广义实时最小二乘法的估计结果相较实时最小二乘法的估计结果有明显的优势,误差估计精度大幅提高。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM346

【参考文献】

中国期刊全文数据库前10条

1 贺晓蓉;刘述喜;雷绍兰;孙宏;曹芳艳;;基于动态模型的感应电机参数辨识方法[J];重庆理工大学学报(自然科学版);2010年07期

2 李剑飞,尹泉,万淑芸;基于扩展卡尔曼滤波器的异步电机转速辨识[J];电工技术学报;2002年05期

3 李建军;盛洁波;王翠;桂卫华;;异步电机定转子参数的辨识方法研究[J];电工技术学报;2006年01期

4 刘洋;赵金;王庆义;;间接矢量控制系统中的异步电动机参数辨识[J];电工技术学报;2008年07期

5 陈其工;直接转矩控制系统中感应电机定子电阻模糊观察[J];电子科技大学学报;1999年03期

6 顾德英,季正东,张平;基于SIMULINK的异步电机的建模与仿真[J];电力系统及其自动化学报;2003年02期

7 王红梅,阮毅,徐静;定子电阻变化对异步电机按定子磁场定向控制系统性能的扰动分析[J];电气传动自动化;2004年01期

8 余功军,钟彦儒,杨耕;无速度传感器矢量控制系统中的电机参数辨识[J];电气传动;1999年01期

9 王鸿山;张兴;杨淑英;谢震;;基于最小二乘法在线参数辨识的异步电动机矢量控制仿真[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2009年04期

10 蔡超,陈光东,段三丁,成志明;最小二乘法在感应电机参数辨识中的应用研究[J];武汉化工学院学报;2003年02期