水平井牵引器驱动系统惯量辨识算法

摘要：

水平井牵引器的变径爬行过程会导致其内部的永磁同步电机的转动惯量发生变化,传统的PI转速控制器难以获得满意的控制效果.为解决传统转动惯量辨识方法的实际工况受限、辨识收敛时间长和有效数据选择复杂等问题,提出了一种基于最小二乘法的新型惯量辨识算法,该算法引入了遗忘因子和置信度函数,以减小历史数据对当前数据的影响,提高辨识算法的动态响应性能,并对输入数据进行自动筛选.对最小二乘法及永磁同步电机的数学模型进行分析,由此设计出基于最小二乘法的永磁同步电机转动惯量辨识算法,并分别搭建Simulink仿真模型和硬件实验平台对该算法进行测试.仿真和试验结果表明,该算法具有收敛快、精度高等优点,可以满足牵引器驱动系统的需求.利用转动惯量辨识算法理论基础,设计制造了牵引器电机驱动系统,配套自适应推靠系统,完成了整体牵引器的研制.目前该牵引器已在辽河油田投入生产应用,2020年完成水平井固井质量测井60余井次,应用效果良好.

关键词：惯量辨识、速度环、最小二乘法、遗忘因子

所属期刊栏目：19

分类号：TM351;TE9(电机)

资助基金：国家自然科学基金61901059

在线出版日期：2022-06-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：83-90