基于多参数的永磁同步电机在线辨识研究

简介：
本研究聚焦于通过实时采集和分析多种运行参数，实现对永磁同步电机特性的精确在线辨识，以优化其性能与效率。 电机控制器的设计通常需要依赖于精确的电机参数值来优化性能，例如无传感器速度控制、矢量控制中的最优PI参数设定以及电压源逆变器非线性因素在线辨识与补偿等。然而，在实际应用中，由于温度变化、负载增加和磁饱和程度的不同，永磁同步电机的关键电气特性如定子电感值、绕组电阻及转子永久磁场强度都会发生改变（偏离设计时的常温参数）。尤其是在高温环境下，这些参数的变化尤为显著且频繁。具体来说，在发热情况下，电机内部导线电阻会随之增加；与此同时，温度升高还会导致永磁体产生的磁场减弱。 当实际运行条件下的电气特性与初始设定值产生较大偏差时，则可能严重影响控制系统性能甚至使其失效。因此目前的研究重点在于利用系统辨识理论并结合测量得到的端口信号（如电流、电压和转速）来动态估算定子绕组电阻及永磁体磁场强度，从而实现控制器参数的在线调整以及电机内部温度的间接评估。 本段落深入探讨了这一技术领域，并指出其核心挑战在于解决两个关键问题。基于这两个核心难题，文章进一步提出了三项具体的解决方案，并通过在矢量控制模式下的表面安装式永磁同步电动机实验装置上进行了验证测试。