基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆的無刷直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)控制.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的蓬勃發(fā)展，無刷直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。無刷直流電機(jī)是以電子換相來代替機(jī)械換相，在航天、機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、以及醫(yī)療器械、儀器儀表、家用電器等方面得到廣泛應(yīng)用。雖然無刷直流電機(jī)具有良好的啟動(dòng)和調(diào)速性能，但是由于換相以及電樞反應(yīng)等因素，它屬于非線性系統(tǒng)。因此，研究具有響應(yīng)速度快、調(diào)節(jié)能力強(qiáng)、控制精度高的無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)具有十分重要的意義。本文在國(guó)家自然科學(xué)基金(60874014)、江蘇省自然科學(xué)基金(BK

2、2007094)以及教育部博士點(diǎn)基金(20050299009)的資助下，以無刷直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)為對(duì)象，應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆系統(tǒng)控制方法，對(duì)該非線系統(tǒng)的調(diào)速性能、負(fù)載擾動(dòng)的魯棒性進(jìn)行了研究。
　　 首先，對(duì)無刷直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行可逆性分析，證明該系統(tǒng)分段可逆。然后用動(dòng)態(tài)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逼近系統(tǒng)的逆，進(jìn)一步構(gòu)造神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆系統(tǒng)串聯(lián)在無刷直流電機(jī)系統(tǒng)之前，組成基于逆系統(tǒng)的偽線性復(fù)合系統(tǒng)。
　　 接著，基于MATLAB仿真平臺(tái)，應(yīng)

3、用S函數(shù)構(gòu)建無刷直流電機(jī)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，對(duì)基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆系統(tǒng)方法進(jìn)行了仿真研究。
　　 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)以TMS320F2812為主芯片，采用含BUCK變換器的逆變電路作為主驅(qū)動(dòng)電路。系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主要根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制的基本思想，包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和積分器的實(shí)現(xiàn)。完成硬件部分和軟件部分調(diào)試后，進(jìn)行了無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制方法對(duì)負(fù)載擾動(dòng)有較強(qiáng)的魯棒性，且能在減小轉(zhuǎn)速超調(diào)的同時(shí)保證了響應(yīng)速度及跟蹤精度，整