異步電動機的單神經(jīng)元模糊自適應控制系統(tǒng)研究張慧.pdf

1、隨著計算機科學和控制理論的發(fā)展，交流傳動系統(tǒng)已逐漸成為電氣傳動的主流。而異步電動機作為最常見的交流電機，得到越來越多的關注和應用。關于異步電動機調(diào)速，現(xiàn)階段已有很多成熟的控制方法，其中比較經(jīng)典的有矢量控制。但是，由于異步電動機本身復雜的非線性特性，使得傳統(tǒng)的矢量控制方法不能滿足系統(tǒng)在不同工況下的控制要求。因此，結合矢量控制思想，設計一種高性能的異步電動機調(diào)速方案很有意義。
　　針對矢量控制中PI控制器自適應能力不足的問題，本文提出

2、一種單神經(jīng)元模糊自適應控制器。該控制器結合了單神經(jīng)元和模糊控制的優(yōu)點，它既具有單神經(jīng)元的快速學習能力，又具有模糊控制高效的非線性調(diào)節(jié)作用。為了進一步提高系統(tǒng)的控制性能，本文還設計了負載轉(zhuǎn)矩觀測器和轉(zhuǎn)子電阻辨識器，并將其應用在基于單神經(jīng)元模糊自適應控制的系統(tǒng)中。
　　第一，簡要介紹了異步電動機調(diào)速系統(tǒng)的研究概況以及常見的幾種控制策略。重點介紹了神經(jīng)網(wǎng)絡、模糊等控制方法的特點與優(yōu)勢以及發(fā)展現(xiàn)狀，為下文單神經(jīng)元模糊自適應控制器的提出提供

3、理論依據(jù)。
　　第二，首先，直接給出了異步電動機數(shù)學模型，并簡要描述了矢量控制基本原理。然后，針對矢量控制中存在的不足，設計出一種自適應能力更強的單神經(jīng)元模糊自適應控制器，并將該控制器替換原有矢量控制系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)速PI、磁鏈PI控制器。最后，通過仿真驗證該控制策略的優(yōu)越性。
　　第三，為了進一步提高系統(tǒng)的抗負載干擾能力，根據(jù)降階思想，設計出降階負載轉(zhuǎn)矩觀測器。然后結合前饋控制原理，利用負載轉(zhuǎn)矩觀測值對期望轉(zhuǎn)矩電流實施前饋補償。

4、仿真結果表明，觀測器補償后的系統(tǒng)抗負載干擾能力更強。
　　第四，除了負載擾動之外，電動機參數(shù)變化對系統(tǒng)的影響也不容小覷，尤其是最為敏感的轉(zhuǎn)子電阻。轉(zhuǎn)子電阻和磁場定向有關，矢量控制又是建立在轉(zhuǎn)子磁場準確定向的基礎之上，因此又設計出轉(zhuǎn)子電阻辨識器實時準確地觀測轉(zhuǎn)子電阻值。
　　第五，將上述整體方案在Matlab/Simulink環(huán)境下建模；通過和常規(guī)PI控制對比，突出單神經(jīng)元模糊自適應控制方法的優(yōu)越性。
　　經(jīng)過仿真和對比