基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的異步電動(dòng)機(jī)隨機(jī)自適應(yīng)動(dòng)態(tài)面控制.pdf

1、異步電動(dòng)機(jī)（IM-Induction Motor）憑借低廉的制造成本，簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，高度的可靠性等優(yōu)點(diǎn)在交流調(diào)速系統(tǒng)和傳動(dòng)系統(tǒng)中發(fā)揮著日益重要的作用。異步電動(dòng)機(jī)是一個(gè)高階、多變量、強(qiáng)耦合的非線性系統(tǒng)，而且電機(jī)中阻尼轉(zhuǎn)矩、扭轉(zhuǎn)彈性轉(zhuǎn)矩以及磁飽和等現(xiàn)象會(huì)使電機(jī)轉(zhuǎn)矩、自感互感以及繞組電阻等參數(shù)發(fā)生變化，產(chǎn)生隨機(jī)擾動(dòng)，影響了電機(jī)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度和控制精度。諸多學(xué)者提出了多種異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的有效控制方案，但是考慮隨機(jī)擾動(dòng)的異步電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的

2、控制策略研究還相對(duì)較少。因此，研究適用于異步電動(dòng)機(jī)隨機(jī)系統(tǒng)的控制方法，提高異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)靜態(tài)性能具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　本文結(jié)合動(dòng)態(tài)面和反步法研究了異步電動(dòng)機(jī)隨機(jī)系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)速度調(diào)節(jié)控制問題。利用徑向基函數(shù)（RBF）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來逼近系統(tǒng)中未知的非線性函數(shù)，結(jié)合動(dòng)態(tài)面技術(shù)和反步控制構(gòu)建非線性控制器，有效地消除了隨機(jī)擾動(dòng)的影響，實(shí)現(xiàn)了對(duì)異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的高品質(zhì)控制。論文的主要研究成果可以概括如下：
　　

3、1.研究了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的隨機(jī)非線性系統(tǒng)自適應(yīng)動(dòng)態(tài)面控制問題。使用 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逼近系統(tǒng)的非線性項(xiàng)，引入動(dòng)態(tài)面通過其一階低通濾波作用避免了導(dǎo)致控制器結(jié)構(gòu)復(fù)雜的“計(jì)算爆炸”問題，克服隨機(jī)擾動(dòng)的影響，根據(jù)反步原理構(gòu)造整個(gè)系統(tǒng)的自適應(yīng)控制器。最后由Lyapunov方法分析了該方法的穩(wěn)定性。
　　2.基于動(dòng)態(tài)面技術(shù)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理，采用自適應(yīng)反步法設(shè)計(jì)了異步電動(dòng)機(jī)隨機(jī)系統(tǒng)的速度調(diào)節(jié)控制策略。利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)系統(tǒng)非線性項(xiàng)做逼近處理，動(dòng)態(tài)面技術(shù)的

4、運(yùn)用有效避免了傳統(tǒng)反步設(shè)計(jì)中普遍存在的“計(jì)算爆炸”問題；整個(gè)系統(tǒng)的真實(shí)控制律在反步控制的最后一步給出，穩(wěn)定性分析表明所構(gòu)造的控制器能夠克服隨機(jī)擾動(dòng)的不利影響，使系統(tǒng)內(nèi)所有的信號(hào)都保持有界。仿真實(shí)驗(yàn)的結(jié)果證明該控制器調(diào)速效果優(yōu)良，且具有較強(qiáng)的魯棒性。
　　3.將輸入飽和限制引入異步電動(dòng)機(jī)的隨機(jī)系統(tǒng)模型，同樣使用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理系統(tǒng)非線性項(xiàng)，動(dòng)態(tài)面的運(yùn)用大大減少了控制器構(gòu)造過程中的計(jì)算量，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)反步設(shè)計(jì)的不足。最終構(gòu)建出能使異步