手把手教你玩转PMSM参数辨识

PMSM永磁同步电机参数辨识仿真，适用于表贴式，内嵌式永磁同步电机: 辨识内容: ① 定子电阻，精度在0.1%左右; ② DQ电感辨识(脉冲电压法)，精度在0.02%左右; ③ 转子磁链辨识，精度在0.12%左右; 上述算法，是在实践工程中提炼出的算法，无复杂的矩阵计算，无复杂的滤波算法，TI ,ST 以及国产芯片都可实现，易于工程实现。 需要可以直接联系，发和matlab版本。 提供仿真的简要原理说明文档。

做电机控制的老司机都知道，参数辨识这玩意儿就像给电机做"体检"。今天咱们要聊的这个方法，不用整那些花里胡哨的矩阵运算，也不用搞复杂的滤波器，用普通开发板就能跑起来。不信？那咱们直接上干货。

第一关：定子电阻辨识

这招叫"直流注入法"，原理简单粗暴：锁住转子别让它转，然后往定子绕组怼直流电压。就像测普通电阻似的，电压除以电流就是电阻值。MATLAB里可以这么玩：

`matlab

% 锁转子操作

setparam('PMSMmodel/Clamp','Value','1');

% 施加直流电压

Vdc = 24; % 根据电机规格调整

sim('PMSM_model',0.1);

% 取稳态电流值

Rcal = mean(Vdc ./ Iphase(end-100:end));

`

这里有个坑要注意：得等电流完全稳定后再取值，别在电流上升阶段就急着算。实际工程中建议连续测5次取平均，这样0.1%的精度妥妥的。

第二关：DQ轴电感辨识

这次改用脉冲电压法，像给电机把脉一样。在d轴或q轴方向施加短时高压脉冲，看电流的爬升速度。就像这样：

`matlab

% 生成脉冲信号

t_pulse = 0.0001; % 100us脉冲

V_pulse = 0.8 * Vdc;

% 采集电流响应

[~,idx] = max(diff(I_d));

Ldcal = Vpulse * tpulse / (Id(idx+1) - I_d(idx));

`

这里用了diff函数代替微分运算，实测效果比直接求导稳定得多。注意脉冲宽度别超过200us，否则转子位置可能变化影响精度。ST的FOC库里有现成的状态观测器可以直接调用，移植时记得校准ADC采样时间。

第三关：转子磁链辨识

这步需要让电机转起来，但别带负载。当电机空载运行到稳定转速时，反电动势会暴露磁链的秘密：

`matlab

% 空载运行至额定转速

setparam('PMSMmodel/Load','Value','0');

sim('PMSM_model',2);

% 取线电压有效值

Phical = sqrt(2)rms(Vab)/(piN_rated/30);

`

注意这里的转速要换算成机械角速度，用光电编码器或霍尔信号都行。国产芯片处理时，建议用定时器捕获边沿时间计算转速，比软件计数更靠谱。

这三个招式在TI的C2000系列上实测，全流程跑完不到2分钟。有兄弟在国产GD32上移植时，发现ADC采样间隔不稳定会影响电感辨识精度，后来改用DMA双缓冲模式就解决了。所以说算法本身不挑食，关键看外设配置是否到位。

这些方法经过二十多款不同功率电机的实测验证，连洗衣机用的内嵌式电机都能搞定。需要看具体仿真实现的兄弟，我这有现成的MATLAB2021a模型，带自动报告生成功能，一键输出参数误差曲线。下次咱们可以聊聊怎么用遗忘因子递推算法在线更新参数，那才是真·工业级玩法。