基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的永磁同步電機(jī)控制策略的研究.pdf

1、隨著電力電子器件、變頻調(diào)速技術(shù)和控制理論的飛速發(fā)展,尤其是變頻技術(shù)的廣泛應(yīng)用,彌補(bǔ)了早期同步電機(jī)自身存在的許多弱點(diǎn)。近年來,永磁同步電機(jī)以其結(jié)構(gòu)簡單、效率高、功率因數(shù)高、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量低等優(yōu)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)控制中引起了廣泛關(guān)注。然而,永磁同步電動(dòng)機(jī)是典型的非線性、多變量、耦合系統(tǒng),由于永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)受電機(jī)參數(shù)變化、外部負(fù)載擾動(dòng)、對象未建模和非線性動(dòng)態(tài)等不確定性的影響,要獲得高性能的永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),必須研究先進(jìn)的控制策略以解決這些不確定性的

2、影響,使系統(tǒng)具有較強(qiáng)的自適應(yīng)能力和抗干擾能力。
　　 本文在對模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及算法研究的基礎(chǔ)上,針對傳統(tǒng)的矢量控制方法受電機(jī)參數(shù)的影響較大和受外界擾動(dòng)大等問題,提出了基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的永磁同步電機(jī)控制方法。該方法利用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在非線性、自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)以及不確定性知識表達(dá)和邏輯推理方面體現(xiàn)的優(yōu)勢,克服了永磁同步電機(jī)系統(tǒng)參數(shù)變化和外界擾動(dòng)等不確定性的不良影響。
　　 本文主要內(nèi)容如下:
　　 (1)對電機(jī)的矢量變

3、換進(jìn)行了系統(tǒng)的分析,詳細(xì)闡述了PMSM的矢量控制,尤其是id=0控制的機(jī)理,指出矢量控制只是一種靜態(tài)解耦,并非完全解耦,永磁同步電機(jī)的id=0控制實(shí)質(zhì)是一種矢量解耦控制,可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩線性化控制。
　　 (2)對PMSM的直接轉(zhuǎn)矩控制進(jìn)行了分析,指出了直接轉(zhuǎn)矩控制的實(shí)質(zhì)及特點(diǎn),并指出了矢量控制與直接轉(zhuǎn)矩控制之間的區(qū)別與聯(lián)系。
　　 (3)分析了模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制分別單獨(dú)用于電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制的優(yōu)缺點(diǎn)。針對這些特點(diǎn)提出了將模糊

4、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于電機(jī)控制的思想,給出了模糊化、解模糊以及模糊推理的方法。給出了用于模糊推理的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)方法,即BP、RBF、RPE學(xué)習(xí)算法,并分析了各自的優(yōu)缺點(diǎn)。
　　 (4)對永磁同步電機(jī)提出了模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方法。通過采用BP算法可以進(jìn)行離線和在線學(xué)習(xí)。對于BP算法自身的不足進(jìn)行了分析,并提出一種改進(jìn)的DFP學(xué)習(xí)方法,即MDFP學(xué)習(xí)算法構(gòu)成了在線模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器,進(jìn)而達(dá)到精確控制永磁同步電機(jī)的目的。
　　 (5)用一