【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于改进粒子群的电机参数辨识方法及系统，属于电机控制。
技术介绍
1、在现代电机控制领域，准确掌握电机的各项电气和机械参数对于实现高效、精准的控制至关重要。电机参数辨识作为电机参数测量的一种重要手段，能够在在电机运行过程中实时监测并更新其关键参数，为电机的精准控制提供可靠的支撑。需要辨识的电机参数一般包括有定子电阻、定子电感和转动惯量等。
2、目前，常用的参数辨识方式主要有理论解析法、数值计算法和智能优化算法：理论解析法是基于电机系统运行机理，将电化学过程与等效模型中的电路元件进行对应，通过对模型的v-i特性曲线进行微分求导等运算，确定电机模型中的未知参数；但是，随着系统结构越来越复杂，理论解析法的参数辨识的准确性正在不断下降。数值计算法本质是通过迭代的方式使模型输出的仿真曲线尽可能接近实测曲线，进而求得模型参数最优解；但是，数值法的性能取决于目标函数和参数初值设定，人为因素大，而且该方案并不适用于复杂非线性模型的参数辨识。智能优化算法是通过模拟自然现象规律和生物群体社会性行为的一种寻优算法，该方案通过逐步寻优策略辨识出模型参数的最优解，例如粒子群算法等，但是该方法受粒子群规模和粒子分布的影响，算法收敛速度慢，辨识时间长，进而影响电机的后续控制精度。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种基于改进粒子群的电机参数辨识方法及系统，以解决目前采用粒子群进行电机参数辨识时存在的收敛速度慢导致的辨识时间长的问题。
2、本专利技术为解决上述技术
3、1)随机生成包含有n个粒子的粒子群，每个粒子代表一个电机参数；
4、2)基于电机模型将粒子群中的粒子转换对应的预估转速，计算各预估转速与电机实测转速的速度差的绝对值，并按照所述绝对值的大小对相应的粒子进行排序，按照排序结果将相邻两个粒子通过求平均值的方式合并成一个粒子；
5、3)若合并后的各粒子满足设定要求，则将合并后各粒子的均值作为辨识出的电机参数；若合并后的各粒子不满足设定要求，则从合并前的粒子群中选出部分粒子与和合并后的粒子组成新的粒子群，新的粒子群的粒子个数为n；
6、4)对新的粒子群重复步骤2)和3)进行迭代更新，直至合并后的各粒子满足设定要求或迭代次数达到设定次数。
7、进一步地，所述的电机参数为电机转动惯量、定子电阻或者定子电感。
8、进一步地，所述步骤2)中的求平均值的方式为对数平均值，该对数平均值的计算公式为：
9、combine(a,b)＝10[lg(a)+lg(b)]/2
10、其中a、b为相邻两个粒子，combine(a,b)为合并后的粒子。
11、进一步地，所述粒子群中的粒子个数n为偶数，则从排序结果中的第一个粒子开始，按照所述排序结果将相邻两个粒子合并成一个粒子，合并后的粒子个数为n/2。
12、进一步地，所述粒子群中的粒子个数n为奇数，则从排序结果中任选一个粒子不参与合并运算，其余粒子按照所述排序结果将相邻两个粒子合并成一个粒子，合并后的粒子个数为(n-1)/2。
13、进一步地，所述电机实测转速为n个，该n个电机实测转速为设定时间内重复测量或者连续测量得到。
14、进一步地，所述步骤3)中从合并前的粒子群中选出的部分粒子是随机选出的。
15、进一步地，所述的设定要求为合并后的粒子的方差小于设定阈值。
16、进一步地，当迭代次数达到设定次数而合并后的各粒子不满足设定要求时，重新随机生成包含有n个粒子的粒子群。
17、本专利技术还提供了一种基于改进粒子群的电机参数辨识系统，包括有处理器，所述处理器用于执行计算机程序指令以实现本专利技术的基于改进粒子群的电机参数辨识方法。
18、本专利技术的有益效果是:作为改进型专利技术创造，本专利技术在利用粒子群进行转动惯量辨识时，将粒子群中的粒子转换对应的预估转速，计算各预估转速与电机实测转速的速度差的绝对值，根据绝对值的大小对相应的粒子进行合并，以此形成粒子群的更新。可见，本专利技术利用粒子之间的相似性进行合并，从而减少粒子群中的冗余信息，使得整个粒子群更加紧凑和高效，同时，合并后的粒子能够继承其前代粒子的优点。本专利技术不需要进行复杂的运算，整个种群的更新过程能够朝着最优解的方向快速更新，提高了收敛速度，保证了电机参数的辨识效率。
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1.一种基于改进粒子群的电机参数辨识方法，其特征在于，该方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于改进粒子群的电机参数辨识方法，其特征在于，所述的电机参数为电机转动惯量、定子电阻或者定子电感。
3.根据权利要求1所述的基于改进粒子群的电机参数辨识方法，其特征在于，所述步骤2)中的求平均值的方式为对数平均值，该对数平均值的计算公式为：
4.根据权利要求1所述的基于改进粒子群的电机参数辨识方法，其特征在于，所述粒子群中的粒子个数N为偶数，则从排序结果中的第一个粒子开始，按照所述排序结果将相邻两个粒子合并成一个粒子，合并后的粒子个数为N/2。
5.根据权利要求1所述的基于改进粒子群的电机参数辨识方法，其特征在于，所述粒子群中的粒子个数N为奇数，则从排序结果中任选一个粒子不参与合并运算，其余粒子按照所述排序结果将相邻两个粒子合并成一个粒子，合并后的粒子个数为(N-1)/2。
6.根据权利要求1所述的基于改进粒子群的电机参数辨识方法，其特征在于，所述电机实测转速为N个，该N个电机实测转速为设定时间内重复测量或者连续测量得到。
...【技术特征摘要】
1.一种基于改进粒子群的电机参数辨识方法，其特征在于，该方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于改进粒子群的电机参数辨识方法，其特征在于，所述的电机参数为电机转动惯量、定子电阻或者定子电感。
3.根据权利要求1所述的基于改进粒子群的电机参数辨识方法，其特征在于，所述步骤2)中的求平均值的方式为对数平均值，该对数平均值的计算公式为：
4.根据权利要求1所述的基于改进粒子群的电机参数辨识方法，其特征在于，所述粒子群中的粒子个数n为偶数，则从排序结果中的第一个粒子开始，按照所述排序结果将相邻两个粒子合并成一个粒子，合并后的粒子个数为n/2。
5.根据权利要求1所述的基于改进粒子群的电机参数辨识方法，其特征在于，所述粒子群中的粒子个数n为奇数，则从排序结果中任选一个粒子不参与合并运算，其余粒子按照所述排序结果将相邻两个粒子合并成一个粒子，合并后的粒子个数为(n-...
【专利技术属性】
技术研发人员：马玉华，毛学宇，周铭明，平增亮，梁思蒙，吴迪，
申请(专利权)人：中船海为高科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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