二相混合式步进电机模型参数的辨识

史敬灼徐殿国王宗培(哈尔滨工业大学电气工程系150001)的电机模型，为伺服系统的设计提供理论基础，一直是研究的热点。本文以一种二相混合式步进电动机模型参考矢量控制位置伺服系统的设计为背景，提出了一种比较简单的电机数学模型，采用最小二乘法和改进的遗传算法相结合的辨识方法获取模型参数，以保证其准确性。实验证明，模型是比较简单、准确的，能够较好地满足伺服系统实时性、准确性的要求。

史敬灼1974年生，男，现在哈尔滨工业大学电气工程系微特电机专业攻读博士学位，主要研究方向为电力电子与电力传动，智能控制理论与应用，步进电动机伺服系统。

徐殿国1960年生，男，博士，教授，博士生导师，现为哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院院长，主要研究方向为电力电子与电力传动，智能控制理论与应用，步进电动机伺服系统。

1引言

优良的性能使混合式步进电动机闭环伺服系统的研究越来越受到重视。目前，自控混合式步进电动机伺服系统控制策略的研究相对滞后由于混合式步进电动机内部各控制变量相互耦合，且电机结构特殊，不同于一般类型的电机文作者在文献中提出了一种二相混合式步进电动机矢量控制位置伺服系统。该系统采用神经网络模型参考自适应控制策略对系统中的不确定因素进行实时补偿，通过最大转矩/电流矢量控制实现电机的高效能控制。图1为该系统框图。系统中，神经网络控制器的输入为位置误差、速度误差及模型参考误差。系统运行中，神经网络控制器根据输入量的变化实时给出电流给定的修正值，并对自身的权重等参数在线修正。图中的参考模型是根据二相混合式步进电机的数学模型、控制系统结构及性能要求确定的，对于系统性能具有至关重要的作用。如何得到简单、准确、可行的参考模型是系统设计的要点之一，而问题主要集中在建立简单、准确的电机模型。

本文首先给出了二相混合式步进电动机的一种电工技术学报比较简单的数学模型，并论证了其可行性，即可以通过适当选择模型参数，使该模型比较准确地反映电机的动、静态特性。随后，采用恰当的辨识方法获取模型参数。实验证明，模型是比较简单、准确的，能够较好地满足伺服系统实时性、准确性的要求。