無軸承異步電機非線性解耦與試驗研究.pdf

1、針對無軸承異步電機是一個強耦合、非線性多變量復雜系統(tǒng)，本文在國家自然科學基金(60674095，50575099)的資助下，將神經網絡與逆系統(tǒng)方法結合，提出了無軸承異步電機的神經網絡逆解耦控制方法。該方法可有效地克服無軸承異步電機的未建模動態(tài)、參數變化及負載擾動對控制性能的影響，真正實現(xiàn)無軸承異步電機的線性化動態(tài)解耦控制。本文的具體內容如下：
　　 首先，介紹了無軸承異步電機徑向懸浮力的產生原理，推導了無軸承異步電機的數學模型。

2、針對電機電磁轉矩和徑向懸浮力之間的耦合特性，分析了無軸承異步電機的轉子磁場定向和氣隙磁場定向矢量控制系統(tǒng)，利用Matlab/Simulink工具箱對兩種控制系統(tǒng)進行了仿真，仿真試驗表明兩個控制系統(tǒng)基本實現(xiàn)了徑向懸浮力和旋轉力矩之間的穩(wěn)態(tài)解耦，并根據仿真結果對兩種磁場定向控制進行了比較分析。
　　 其次，針對無軸承異步電機矢量控制只能進行穩(wěn)態(tài)解耦的局限，提出了應用神經網絡逆系統(tǒng)控制理論策略對其進行動態(tài)解耦控制研究，不僅成功的實現(xiàn)了

3、徑向位移子系統(tǒng)和轉矩(轉速)子系統(tǒng)之間無耦合，而且使各個被控量變換成具有線性傳遞關系，系統(tǒng)設計得以簡化，并采用線性系統(tǒng)理論進行了綜合和仿真試驗。
　　 最后，基于對無軸承異步電機的神經網絡逆解耦控制策略的分析，應用TMS320LF2407A DSP構建了數字控制系統(tǒng)的硬件，開發(fā)了數字控制系統(tǒng)的軟件，給出了各個功能模塊的流程圖。并以二自由度無軸承異步電機為實驗樣機，對數字控制系統(tǒng)進行調試和優(yōu)化，給出了相關實驗結果，并進行了分析，通