利用Simulink Design Optimization估计直流电机参数

理论电机模型

关键参数解释

利用simulink建立电机模型

关键器件

旋转机电转换器（电气信号转机械信号）

功能 ：在电气和机械旋转域之间提供接口。如果通过电端口的电流和电压为I和V，并且通过机械端口的转矩和角速度为T和w，则

T = K * I

V = K * w

用此模块充当转矩/反电动势

参数 ：比例系数K

理想机械转动惯量

**功能：**代表电机的转动惯量

**参数：**转动惯量I

影响电机模型的关键参数

目标

我们默认影响电机性能的参数：I R L K均是1，但是我们有一个实际的电机。显然，实际的电机参数不可能都是1。我们利用Simulink Design Optimization优化工具箱，调节四个参数，使仿真模型和实际电机高度匹配。

测量数据准备

需要测量的数据为：

数据信息使用Excel文档保存

测量数据可视化

%读取数据
time=xlsread('数据文件','A2:A107');
speed=xlsread('数据文件','b2:b107');
current=xlsread('数据文件','e2:e107');
input_v=xlsread('数据文件','h2:h107');

% 转速--时间图像
subplot(2,2,1)
plot(time,speed,'r');
xlabel('时间（秒）');
ylabel('转速');

% 电流--时间图像
subplot(2,2,2)
plot(time,current,'r');
xlabel('时间（秒）');
ylabel('电流');

% 给定值--时间图像
subplot(2,2,3)
plot(time,input_v,'r');
xlabel('时间（秒）');
ylabel('给定值');

参数估计步骤

1. 打开"parameter estmator"

2. 加载估计数据，测试数据

添加估计参数I K L R

添加测试参数

4. 添加可视化图像：四个参数变化图像，转速----时间，电流----时间，给定值----时间图像

5. 运行

仿真进行中的图片：

结果

四个参数变化图

测量值和仿真值对比图

经过simulink仿真，四个参数发生较大的变化，测量数据和仿真数据高度重合 。