基于軟測(cè)量技術(shù)的電機(jī)綜合參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng).pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與提高，電機(jī)與工業(yè)生產(chǎn)的關(guān)系變得越來越密切，對(duì)電機(jī)控制的要求也變得越來越高，而控制系統(tǒng)的性能很大程度上取決于對(duì)電機(jī)參數(shù)的準(zhǔn)確測(cè)量，但實(shí)際運(yùn)行過程中因受環(huán)境、工況等條件的影響導(dǎo)致某些參數(shù)無(wú)法或難以用常規(guī)儀器直接測(cè)量。因此，如何準(zhǔn)確快速的辨識(shí)出電機(jī)的相關(guān)參數(shù)以保證控制系統(tǒng)的良好性能，一直以來都是電機(jī)控制領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。
　　 軟測(cè)量技術(shù)的出現(xiàn)，為工業(yè)過程中一類難以在線測(cè)量的過程變量的檢測(cè)問題提供了很好的思想和手

2、段。它通過選擇另外一些易測(cè)的輔助變量，進(jìn)行某種數(shù)學(xué)關(guān)系的構(gòu)造后，實(shí)現(xiàn)了對(duì)主導(dǎo)變量的推斷和估計(jì)，因而很好的解決了這一類難以在線測(cè)量的過程變量的檢測(cè)問題。因此，本論文以交流電機(jī)為研究對(duì)象，設(shè)計(jì)和開發(fā)了一套以單片機(jī)、虛擬儀器以及軟測(cè)量的相關(guān)算法為核心的電機(jī)綜合參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)。論文主要從以下幾個(gè)方面展開了研究:
　　 1、針對(duì)軟測(cè)量的相關(guān)算法問題，介紹了軟測(cè)量技術(shù)的基本原理以及建模的基本方法，包括機(jī)理建模、神經(jīng)元技術(shù)、主元分析、部分最小二

3、乘、系統(tǒng)辨識(shí)和優(yōu)化算法等，詳細(xì)分析了系統(tǒng)辨識(shí)及其在軟測(cè)量技術(shù)中的應(yīng)用，并通過比較選出了最適合的方法展開進(jìn)一步的應(yīng)用研究。
　　 2、針對(duì)建模與系統(tǒng)辨識(shí)問題，從三相靜止坐標(biāo)系下的電機(jī)模型出發(fā)，闡述了兩相靜止坐標(biāo)系和同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的電機(jī)數(shù)學(xué)模型，分析了電機(jī)運(yùn)行過程當(dāng)中待測(cè)參數(shù)與可測(cè)參數(shù)之間的非線性函數(shù)關(guān)系，通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的方法建立了電機(jī)的穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型，利用最小二乘遞推算法實(shí)現(xiàn)了對(duì)電機(jī)定子電感、轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)、漏感系數(shù)等參數(shù)的在線辨識(shí)，

4、最后通過MATLAB進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果證明了該方法的可行性。
　　 3、針對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)問題，設(shè)計(jì)了一種以C8051F340單片機(jī)為核心的硬件測(cè)試系統(tǒng)，并詳細(xì)介紹了包括中央處理器MCU模塊、測(cè)量模塊、顯示模塊和通訊模塊等各硬件平臺(tái)的功能和實(shí)現(xiàn)方式。即以C8051F340單片機(jī)作為中央處理器構(gòu)成主控電路將DSP芯片和各傳感器檢測(cè)所得的信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后，至液晶屏進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，并通過USB網(wǎng)絡(luò)與PC上位機(jī)軟件進(jìn)行通訊。
　

5、　 4、針對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)上位機(jī)軟件的設(shè)計(jì)問題，開發(fā)了一種基于LabVIEW虛擬儀器的人機(jī)交互系統(tǒng)，在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、圖表顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與處理、歷史數(shù)據(jù)分析及打印等功能。
　　 5、在上述研究的基礎(chǔ)上，將軟硬件結(jié)合在一起，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行整體的調(diào)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，基于軟測(cè)量技術(shù)的電機(jī)參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)，在完成電機(jī)常規(guī)參數(shù)檢測(cè)的同時(shí)，還實(shí)現(xiàn)了使用常規(guī)儀器無(wú)法或難以直接測(cè)量的參數(shù)檢測(cè)，并且經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，可靠性高，兼容性強(qiáng)，