一种考虑系统噪声的朗道自适应转动惯量辨识方法 .pdfVIP

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN109347391A

(43)申请公布日2019.02.15

(21)申请号CN201811264877.6

(22)申请日2018.10.29

(71)申请人江苏大学

地址212013江苏省镇江市京口区学府路301号

(72)发明人全力李嘉诚朱孝勇左月飞

(74)专利代理机构

代理人

(51)Int.CI

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

一种考虑系统噪声的朗道自适应转

动惯量辨识方法

(57)摘要

本发明提出了一种考虑系统噪声的

朗道自适应转动惯量辨识方法，首先搭建

永磁电机转速、电流双闭环调速系统，以

此获得惯量辨识所需的角速度、转矩电

流；然后构建永磁同步电机转动惯量辨识

算法，将实际永磁电机作为参考模型，含

有待估计参数的方程作为可调模型，利用

两模型状态量的误差输入自适应机构实时

调节可调模型中的待估计参数；在构建可

调模型时对电机机械运动方程进行了微

分，微分环节放大了测量噪声，通过使用

一阶低通滤波器对转速和转矩同时滤波，

并设置相应的自适应系数k

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

2019-03-12实质审查的生效实质审查的生效

2019-02-15公开公开

权利要求说明书

1.一种考虑系统噪声的朗道自适应转动惯量辨识方法,其特征在于,包括以下步骤:

首先搭建永磁电机转速、电流双闭环调速系统,以此获得惯量辨识所需的角速度、

转矩电流;然后构建永磁同步电机转动惯量辨识算法,将实际永磁电机作为参考模型,

含有待估计参数的方程作为可调模型,利用两模型状态量的误差输入自适应机构实

时调节可调模型中的待估计参数;在构建可调模型时对电机机械运动方程进行了微

分,微分环节放大了测量噪声,通过使用一阶低通滤波器对转速和转矩同时滤波,并设

置相应的自适应系数k

i

和滤波器截止频率f。

2.根据权利要求1所述的一种考虑系统噪声的朗道自适应转动惯量辨识方法,其特征

在于,所述搭建永磁电机转速、电流双闭环调速系统,以此获得惯量辨识所需的角速

度、转矩电流的具体过程为:

转速给定与转速反馈之差送入转速调节器,计算得到交轴电流的给定值i

q

*

;直轴电流给定值i

d

*

=0;电流给定与电流反馈之差送入两个电流调节器,计算得到电压给定值u

d

*

、u

q

*

;电压给定值u

d

*

、u

q

*

经坐标变换后送入空间矢量脉宽调制技术模块得到占空比,用于控制逆变器输出电

压,进而驱动电机;系统中给定转速Ω

*

设为正弦转速,经过转速计算模块获得电机实际角速度Ω,经过坐标变换模块获得电

机转矩电流i

q

,角速度Ω和转矩电流i

q

是惯量辨识所需要的两个量。

3.根据权利要求1所述的一种考虑系统噪声的朗道自适应转动惯量辨识方法,其特征

在于:所述永磁同步电机转动惯量辨识算法具体过程如下:

3.1)忽略粘滞摩擦系数B的情况下,求取出机械运动方程,该方程为

其中,J为转动惯量,Ω为电机角速度,T

e

为电磁转矩;

3.2)定义状态量

控制增益b=1/J,控制量

则可构建参考模型为

3.3)构建可调模型为

其中,

和

分别为x和b的估计值;

3.4)定义状态跟踪误差为

则误差状态方程表示为

3.5)根据朗道连续时间递推算法,得

的自适应律:

式中,k

i

为自适应律的积分系数且k

i

gt;0;转动惯量估计值可表示为

4.根据权利要求3所述的一种考虑系统噪声的朗道自适应转动惯量辨识方法,其特征

在于:还包括激励信号

同时输入参考