直流無刷電機智能控制系統(tǒng)的研究與實現(xiàn).pdf

1、直流無刷電機的特征是沒有由電刷所構(gòu)成的機械換向器,電子邏輯電路和功率開關(guān)線路共同組成的電子換向器將直流逆變?yōu)殡妱訖C繞組內(nèi)部所需的交流電流,代替了原機械換向器,從而實現(xiàn)電機的直流電源供電。直流無刷電機既具備交流電動機的結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、維護方便等一系列優(yōu)點,又具有直流電動機的調(diào)速性能好、運行效率高以及無勵磁損耗等諸多特點,所以被廣泛應(yīng)用于伺服控制、數(shù)控機床、機器人等領(lǐng)域。現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展對直流無刷電機控制系統(tǒng)的性能要求不斷提高,因此研

2、究具有響應(yīng)速度快、調(diào)節(jié)能力強、控制精度高的直流無刷電機控制系統(tǒng)具有十分重要的意義。
　　 論文圍繞直流無刷電機無位置傳感器的控制問題展開研究,通過相關(guān)文獻了解了國內(nèi)外直流無刷電動機控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,從直流無刷電機的結(jié)構(gòu)特點及工作原理出發(fā),建立了直流無刷電動機的數(shù)學(xué)模型,提出了一種基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的直流無刷電機無位置傳感器控制新方法。論文通過分析電機轉(zhuǎn)子位置檢測原理,導(dǎo)出電機的轉(zhuǎn)子位置與相電壓之間的關(guān)系,在此基礎(chǔ)上,構(gòu)

3、建了一個用于直流無刷電機無位置傳感器控制的小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,該模型根據(jù)位置檢測原理和電機驅(qū)動電路的特點,將電機三個相電壓作為網(wǎng)絡(luò)輸入,驅(qū)動橋路開關(guān)信號作為網(wǎng)絡(luò)輸出。在訓(xùn)練過程中,通過不斷地按照自適應(yīng)算法添加或刪除隱層節(jié)點,最后形成一個結(jié)構(gòu)簡單、緊湊的小波網(wǎng)絡(luò)。訓(xùn)練方法采用梯度下降法,對網(wǎng)絡(luò)進行離線訓(xùn)練和在線訓(xùn)練,由離線訓(xùn)練進行參數(shù)初始化并確定網(wǎng)絡(luò)隱層節(jié)點個數(shù),以濾波和邏輯處理后的網(wǎng)絡(luò)輸出為教師信號,對網(wǎng)絡(luò)輸出層連接權(quán)進行在線調(diào)整,從而由

4、電機的相電壓直接得到電機的換相信號,取代傳統(tǒng)的位置傳感器,實現(xiàn)無位置傳感器的直接電壓控制[1]。論文對基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的永磁直流無刷電機無位置傳感器的直接電壓控制方法進行了仿真,得到的小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出信號很好的跟蹤樣本信號,驗證了該方案的優(yōu)越性。
　　 論文最后設(shè)計并制作了一個實際的直流無刷電機無位置傳感器控制系統(tǒng),系統(tǒng)以dsPIC30F3010電機專用控制芯片為核心,C語言編寫控制程序,對論文提出的方案進行了實現(xiàn),并給出了控制