【摘 要】
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表贴式永磁同步电机具有功率密度高、控制方法简单且易制造等优点在各行业得到广泛运用。研究发现,表贴式永磁同步电机参数在应用中容易受到温度、磁饱和等因素影响而改变电机的控制性能,对于一些需要高精度的行业如医疗机器人、载人汽车等需要对影响电机控制性能的电气参数(定子电阻_sR、交直轴电感L、磁链?_f)进行在线追踪,实时更新控制算法程序让永磁同步电机工作在高精度和高可靠性状态。本文主要研究如何高精度在线
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表贴式永磁同步电机具有功率密度高、控制方法简单且易制造等优点在各行业得到广泛运用。研究发现,表贴式永磁同步电机参数在应用中容易受到温度、磁饱和等因素影响而改变电机的控制性能,对于一些需要高精度的行业如医疗机器人、载人汽车等需要对影响电机控制性能的电气参数(定子电阻_sR、交直轴电感L、磁链?_f)进行在线追踪,实时更新控制算法程序让永磁同步电机工作在高精度和高可靠性状态。本文主要研究如何高精度在线辨识表贴式永磁同步电机的电气参数。本文阐述了表贴式永磁同步电机在ABC、??、dq坐标系下的电压电流状态模型。详细介绍了几种常用的矢量控制算法如id=0、MTPA、单位功率因数、弱磁控制,在Matlab/Simulink中搭建了矢量控制系统实现了id=0控制的空间矢量脉宽调制技术(SVPWM)算法,仿真结果验证了模型的准确性。对于SPMSM常用的在线参数辨识算法本文做了简述,分别说明了各种辨识算法的优缺点,结合电机参数在线辨识的复杂性本文将改进的遗传算法-反捕食粒子群算法(APSO)用于电机参数在线辨识。通过几种常用的测试函数对APSO和标准粒子群算法在收敛精度和收敛性上进行比较,仿真结果表明APSO在处理类似于电机参数辨识的单峰问题上具有优越性和有效性。并且针对是否将参数辨识结果输入PI控制器进行自整定对控制性能的影响做了对比仿真实验,实验结果也表明了PI自整定的必要性。最后设计了基于STM32f103c8t6最小系统的表贴式永磁同步电机控制器,实验电机为4k W的SPMSM,通过一系列实验验证了控制器的有效性和参数辨识能力。
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