永磁同步电机自校正速度控制方法.pdfVIP

高技术通讯 年 第 卷 第 期： )%%0 $0 ) $51 9 $(’ ： !# $% ’(()* + #,,- $%%).%/(% )%%0 %) %$$ 基于参数辨识的永磁同步电机自校正速度控制方法! ! ! 徐 东 王田苗 刘敬猛 魏洪兴 （北京航空航天大学机械工程及自动化学院 北京 $%%%1’） ! （北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院 北京 $%%%1’） 摘 要 针对永磁同步电机伺服系统的机械参数经常发生变化的情况，提出了一种通过 辨识转动惯量和摩擦系数实现速度控制器系数自校正的方法。辨识转动惯量和摩擦系数 采用的是根据波波夫超稳定理论设计的一种转动惯量和摩擦系数的模型参考辨识算法。 辨识中引入了负载转矩观测器的观测值，使辨识算法不需要附加条件。参数辨识的结果 用于速度控制器的校正。通过实验分析了速度环采用比例积分（ ）控制器时控制器的系 23 数不等于理论计算值的问题，得出了一种简单的控制器系数自校正规律———比例系数和 转动惯量成正比，且积分系数和摩擦系数也成正比。这种方法能够根据机械参数的变化 校正控制器，提高速度控制的性能。仿真结果证明了参数辨识方法和控制器系数校正规 律的有效性。 关键词 永磁同步电机，参数辨识，模型参考，自校正 ［］ 结果都是不精确的1 。利用电机恒定加减速的运行 % 引 言 状态辨识转动惯量是常用的离线估计方法，不适合 ［］ 速度控制是永磁同步电机伺服系统应用最多的 系统运行的状态0 。文献［ ］分别在稳态和动态时 $% 一种控制模式。电流控制性能、速度控制器的动静 计算摩擦系数和转动惯量，用于以［ 7 ］作为状 # 6 8 态特性和抗扰能力都是影响速度控制的因素。除此 态向量的观测器，存在的问题是参数计算需要确定 之外，转动惯量和摩擦系数作为机械系统的参数，也 的运行状态。最小二乘法是在转动惯量和摩擦系数 ［ ］ 是影响速度性能的一个重要因素 $.’ 。它们的变化 的辨识中应用很广泛的一种方法，应用中的问题是 会引起电机转速的超调甚至产生震荡，这在工业机 减小误差需要较大的力矩变化，同时假设负载转矩 ［ ］ 器人的应用中非常明显。永磁同步电机伺服系统的 等于 $$ % 的条件也很难实现 。扩展卡尔曼滤波的 研究多集中在电机的控制，很少考虑机械系统参数