用迭代最小二乘法辨识异步电动机漏抗
李红梅,李忠杰
(合肥工业大学,安徽 合肥 230009)
摘要:提出了迭代最小二乘寻优法辨识异步电动机漏抗的数学模型,采用matlab语言编写了通用计算程序,估算鼠笼型异步电动机t型等效电路中的定、转子漏抗。该方法具有较高的计算精度、计算时间短及定、转子漏抗
初值的变化对算法精度影响不大的特点。
关键词:迭代最小二乘法;异步电动机;漏抗;算法精度
中图分类号:tm343 文献标识码:a 文章编号:1001-6848(2000)04-0016-03
1 引 言
异步电幼机可以通过空载实验和短路(堵转)实验来测定其参数,但是要把定、转子漏抗分开是十分困难的,常常假设两者折合值相等。随着电动机调速和控制系统的发展,对被控电机的参数提出了新要求。它不但要求参数测得准,而且要符合实际运行情况,因而采用堵转实验求取异步电动机的漏抗,很难满足控制系统的精度要求。
国内已有一些学者发表过用最小二乘法辨识异步电动机参数的论文,在空载实验和短路实验的基础上,再通过直流衰减法实验获取一组初始数据,用加权最小二乘法估算异步电动机定、转子漏抗[1],该方法是否收剑与参数初始值、阻尼因子及增益矩阵有关。而参数初始值、阻尼因子及增益矩阵的选择须用试探法或凭经验决定,计算非常费时,给实际的工程运算带来不便。本文提出了迭代最小二乘寻优法辨识异步电动机漏抗的数学模型,并用matlab语言编写了通用计算程序,在空载和短路实验的基础上,再通过工频下异步电动机在不同转差下的工作特性实验获取一组已知数据,估算鼠笼型异步电动机t型等效电路中的漏抗,较准确地辨识出异步电动机的定、转子漏抗值。另外,定、转子漏抗初值选取较易,可以直接选定、转子漏抗初值(x是短路电抗),同时比较了初值变化对算法精度的影响,发现初值变化对算法精度影响不大。
2 迭代最小二乘法辨识异步电动机漏抗的数学模型
由空载和堵转实验可定出四个参数:定子电阻ri、转子电阻rz(已折合)、激磁电阻r激磁电抗x。,利用t型等值电路,求得定子入端导纳为:
由定子人端电压、电流功率表及转速表的读数,可直接求出对应每一个转差率5的导纳。假定共获得规组数据,于是按曲线拟合的最小二乘估计
误差,作为规划问题的目标函数为:
对于式(2)这样的非线性规划问题,就是要寻找一组变量x1和x2,使得(3)式成立:
可用对式(3)求导数的方法取得极值点zf和zf,即令:
杂函数,联立式(4)求解出xf有一定的难度。由式(1),在一定的转差率s下,导纳的实部p和虚部q只是变量x=[xl,x2]t的函数。故将p和q在近似极值点xo=[x1.z!]t邻近展成泰勒级数,并取其前3项后得:
在x=xo点的偏导数值。将式(5)带入式(4),得出用迭代最小二乘法辨识异步电动机漏抗的数学模型为:
求解式(6)线性方程组可得到  下一次的迭代初始值为:  |