永磁同步電機(jī)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊自適應(yīng)控制.pdf

1、永磁同步電機(jī)(permanent magnet synchronous motor，PMSM)，包括隱極式永磁同步電機(jī)(surface permanent magnet synchronous motor，SPMSM)和凸極式永磁同步電機(jī)(interior permanent magnet synchronous motor，IPMSM)，因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠度高和維護(hù)方便等諸多優(yōu)點(diǎn)，在伺服系統(tǒng)中成為使用最多的伺服電機(jī)之一。為改善系統(tǒng)的

2、動(dòng)態(tài)和穩(wěn)定性能，本文采取神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊自適應(yīng)算法設(shè)計(jì)系統(tǒng)控制器以提高電機(jī)的高精度位置和速度控制。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴首先介紹了本課題的研究目的和意義。接著介紹了PMSM伺服系統(tǒng)和四象限（背靠背，Back-to-back）PMSM速度伺服系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)。⑵介紹了PMSM伺服系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。首先介紹PMSM伺服系統(tǒng)的一般數(shù)學(xué)模型。本文還介紹了四象限 PMSM速度伺服系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，包括四象限電壓型變流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，網(wǎng)側(cè)變流器

3、(VSCl)數(shù)學(xué)模型，機(jī)側(cè)變流器(VSC2)及PMSM的速度數(shù)學(xué)模型。⑶研究了PMSM伺服系統(tǒng)的位置控制。由于比例-積分-微分(PID)控制器存在參數(shù)固定的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了基于平滑切換的模糊 PI控制和徑向基函數(shù)(RBF)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制的位置控制器。仿真結(jié)果表明，當(dāng)永磁同步電機(jī)受到外部擾動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)具有良好的動(dòng)態(tài)性能，能夠?qū)崿F(xiàn)快速響應(yīng)，做到精確定位，而且當(dāng)負(fù)載變化時(shí)具有很強(qiáng)的抗干擾性。因模糊控制穩(wěn)態(tài)精度不高，采用基于梯形隸屬函數(shù)模糊規(guī)則的

4、改進(jìn)單神經(jīng)元算法和模糊算法對(duì) PMSM伺服系統(tǒng)進(jìn)行位置控制。結(jié)果表明，PMSM位置伺服系統(tǒng)因采用模糊規(guī)則切換的改進(jìn)單神經(jīng)元模糊控制器而具有很好的穩(wěn)態(tài)性能；傳統(tǒng)的模糊控制器具有輸出比例因子固定和輸出抖動(dòng)問(wèn)題，用單神經(jīng)元控制在線調(diào)整無(wú)抖動(dòng)模糊控制器輸出比例因子的控制方法，仿真結(jié)果表明，基于改進(jìn)后的控制器的PMSM伺服系統(tǒng)具有良好的位置控制效果。⑷研究了PMSM無(wú)速度傳感器伺服系統(tǒng)的位置控制。為提高PMSM無(wú)速度傳感器系統(tǒng)的控制性能，采用 R