GPU加速的DPSO-RE算法:考虑VSI非线性的表面PMSM参数识别

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"这篇论文探讨了考虑电压源逆变器(VSI)非线性因素的表面永磁同步电机(SPMSM)参数识别问题。文章提出了一种结合动态粒子群优化(DPSO)与接收编辑(RE)策略的算法,即G-DPSO-RE,用于寻找参数估计的最优解。此算法在图形处理单元(GPU)上实现了加速,以提高参数估计的效率。在G-DPSO-RE中,动态劳动分工策略被引入到群体进化过程中,并依据进化因子调整。同时,文章对运动方程进行了创新性修改,以更新粒子速度。此外,还发展了一种基于混沌逻辑的免疫RE操作符,以助于全局最佳个体(gBest粒子)寻找更优区域。该方法利用GPU的并行计算能力加速参数估计,实现在VSI非线性影响下的SPMSM参数和干扰电压(Vdead)的同时估计。实验数据表明,该方法对于考虑VSI非线性影响的参数估计是有效的,并分析了VSI非线性对参数估计精度的影响。" 本文的研究重点在于解决SPMSM参数识别中的非线性问题,特别是VSI非线性对电机性能的影响。VSI非线性可能导致电机参数估计的不准确,从而影响电机的控制性能和效率。作者首先建立了考虑VSI非线性的SPMSM精确参数估计模型,这是理解和改善电机性能的基础。 接下来,他们提出了G-DPSO-RE算法,这是一种优化工具,结合了DPSO和RE策略的优势。DPSO是一种全局优化算法,能有效地搜索多维空间的最优解。通过与RE策略的融合,G-DPSO-RE能够更有效地探索参数空间,寻找最优参数估计。同时,动态劳动分工策略增强了算法的探索能力,适应性地调整粒子的搜索行为。而基于混沌逻辑的免疫RE操作符进一步促进了全局最优解的发现,提高了算法的全局寻优能力。 为了提高计算效率,G-DPSO-RE算法在GPU上实现了并行化。GPU并行计算技术能够显著加速参数估计过程,使得在处理大量数据时,算法的执行时间大大缩短。这在实时或大规模的参数估计任务中尤为重要。 实验部分,作者使用实际电流和转子速度数据验证了该方法的有效性,尤其是在处理由VSI非线性导致的干扰电压Vdead的估计。通过分析,他们展示了VSI非线性如何影响参数估计的精度,并讨论了如何通过改进的算法来减轻这种影响。 该研究通过提出G-DPSO-RE算法,为考虑VSI非线性的SPMSM参数识别提供了一个高效且准确的解决方案。这种方法不仅提升了参数估计的精度,还通过GPU并行计算技术实现了计算效率的提升,为未来类似的电机控制和参数识别问题提供了有益的参考。