【《基于自适应滤波的转矩脉动抑制策略分析》4100字】

目录 (4-26)可知，自适应滤波器的主要参数为μ，其值决定滤波器的收敛速度和稳态误差：μ值越大，自适应滤波器的收敛速度越快，但相应地，滤波器的稳态误差越大；μ值越小，自适应滤波器的稳态误差越小，但随之收敛速度越慢。因此，μ值的选取需要根据实际情况的需要来决定。图4-7给出了基频为20Hz时，6次和12次谐波分量处理支路在不同μ值下自适应滤波器的幅频响应。由此可以看出，此时图4-7(a)、图4-7(b)的带阻处频率分别为±ωh=±120Hz、±ωh=±240Hz，这说明基于LMS算法的自适应滤波器对正负序6次、正负序12次谐波分量均有较好的提取效果。在图4-7中，该自适应滤波器的参数μ分别选取了μ=1、μ=10、μ=50三种情况，可以注意到，随着μ值的增加，带阻处的幅值减小，滤波器的稳态误差增加，提取谐波分量的效果变差，但同时带阻处的带宽增加，收敛速度加快。(a)6次谐波分量处理支路幅频响应(b)12次谐波分量处理支路幅频响应图4-7基于LMS算法的自适应滤波器幅频响应1.4仿真验证1.1.1稳态仿真结果稳态仿真的条件为：50%额定负载时同步磁阻电机稳定运行于600r/min。图4-8为ADALINE滤波前的仿真结果，仿真波形从上到下分别为d轴电流、q轴电流及电机输出转矩波形。图4-9为相同稳态条件下d轴电流、q轴电流及电机输出转矩的傅里叶分析。图4-8ADALINE滤波前的稳态仿真结果(a)d轴电流FFT分析结果(b)q轴电流FFT分析结果(c)电机输出转矩FFT分析结果图4-9ADALINE滤波前的FFT分析结果由图4-8、图4-9可以看出，在50%额定负载时稳定运行于600r/min的稳态条件下，死区时间的引入引起了d、q轴电流以及电机输出转矩的脉动，主要表现为6次、12次谐波。d轴电流、q轴电流和电机输出转矩的谐波含量分别为1.51%、1.94%和1.31%。基于LMS算法的ADALINE滤波处理后的仿真结果如图4-10和图4-11所示。图4-10ADALINE滤波后的稳态仿真结果(a)d轴电流FFT分析结果(b)q轴电流FFT分析结果(c)电机输出转矩FFT分析结果图4-11ADALINE滤波后的FFT分析结果由图4-10、4-11可以看出，在50%额定负载时稳定运行于600r/min的稳态条件下，经过基于LMS算法的ADALINE滤波处理后，死区时间引起了d、q轴电流以及电机输出转矩的脉动明显减小，主要的6次、12次谐波含量被有效的抑制。具体表现为，d轴电流波动含量由1.51%减少至0.54%，q轴电流波动含量由1.94%减少至0.76%，电机输出转矩波动含量由1.31%减少至0.58%。图4-10、4-11的稳态条件仿真结果证明了基于LMS算法的ADALINE滤波器可以有效提取出6次、12次谐波含量，并对其进行抑制，仿真效果良好。1.1.2动态仿真结果加减速动态仿真的条件为：50%额定负载时，同步磁阻电机在600r/min和900r/min之间加减速。图4-12和图4-13分别为ADALINE滤波前和ADALINE滤波后的仿真结果，仿真波形从上到下分别为d轴电流、q轴电流及电机输出转矩波形。图4-12ADALINE滤波前的加减速仿真结果图4-13ADALINE滤波前的加减速仿真结果由图4-12可以看出，在加减速的动态过程中，d轴电流、q轴电流和电机输出转矩的脉动幅值分别为0.2A、0.4A和0.3N·m；由图4-13可以看出，在加减速的动态过程中，d轴电流、q轴电流和电机输出转矩的脉动幅值分别为0.05A、0.2A和0.1N·m。因此，基于LMS算法的ADALINE滤波器在电机加减速动态过程中可以有效抑制由逆变器非线性效应引起的脉动。加减载动态仿真的条件为：600r/min时，同步磁阻电机在50%额定负载和额定负载之间加减载。图4-14和图4-15分别为ADALINE滤波前和ADALINE滤波后的仿真结果，仿真波形从上到下分别为d轴电流、q轴电流及电机输出转矩波形。图4-14ADALINE滤波前的加减载仿真结果图4-15ADALINE滤波前的加减载仿真结果由图4-14可以看出，在加减载的动态过程中，d轴电流、q轴电流和电机输出转矩的脉动幅值分别为0.2A、0.4A和0.25N·m；由图4-15可以看出，在加减载的动态过程中