無速度傳感器控制系統中感應電機參數離線辨識

王凱東 李宏浩

摘? 要：為了提高感應電機無速度傳感器控制系統的性能，基于迭代算法通過改進的直流實驗、單相實驗辨識感應電機參數。辨識過程由系統自動完成，無需速度反饋。信號處理采用了離散快速傅立葉變換（DFFT）。通過該方法對電機參數計算值與堵轉、空載實驗所測參數值比較，結果表明該方法是有效的。

關鍵詞：無速度傳感器;感應電機;離線參數辨識;快速傅立葉變換

中圖分類號：TM346? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）06-0087-03

1 概述

感應電機無速度傳感器控制系統以其結構簡單、性能優良、價格低廉等優點，近些年來倍受關注，成為國內外交流傳動領域研發熱門之一，其控制的質量在很大程度上依賴于電機參數獲取的準確程度。獲取電機參數的最直接方法是對感應電機進行空載和堵轉實驗。然而工程中不可能采用這種方法獲取電機參數，并且隨著環境變化和電機老化，電機的參數也會產生一定改變，因此高性能的電機控制器應該有電機參數自動測定功能。目前，實現這一功能的方法有兩種，即電機參數離線辨識和在線辨識。在線辨識的方法運算量比較大，現有的控制系統絕大部分都采用定點DSP，難以勝任復雜的在線辨識算法。

2 辨識原理

本文分兩部分完成參數離線辨識。首先在其兩相繞組出線端加直流電壓辨識定子電阻RS。為降低開關管開關延遲和管壓降對辨識精度的干擾，采取一種有效方法計算定子電阻。然后進行單相交流電實驗對定子漏感Lsl、轉子漏感Lsl以及轉子電阻Rr一并辨識。

5 實驗驗證

上述參數辨識方法通過以DSP為控制器的實驗平臺得以驗證，實驗過程中PWM開關頻率設定為10kHz。感應電機名牌參數為：額定轉速1420r/min，額定電壓380V，額定功率3kW，額定電流6.8A。表1為實際實驗測的電機參數。

定子電阻辨識結果見表2，通過檢測到的繞組電流增量和所加直流電壓增量計算定子電阻，幅值的改變對辨識結果影響不大，可以較好地消除管壓降和開關延遲導致的誤差。

圖4為單相試驗時電壓電流波形。電壓由SPWM信號調制而成。值得一提的是，在采集電壓電流時，如何確保采集到恰好一個周期的數據是一個問題。

6 結束語

本文闡述了一種比較實用的感應電機參數離線辨識方法。采用繞組通直流電實驗、通單相交流電實驗和空載

實驗，較準確辨識出電機參數，而且本方法算法相對簡單。為了驗證此方法，在一套感應電機矢量控制系統進行了實驗，結果證明了方法可行性。

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