永磁同步電機的神經網絡模糊自適應控制.pdf

1、永磁同步電機(permanent magnet synchronous motor，PMSM)，包括隱極式永磁同步電機(surface permanent magnet synchronous motor，SPMSM)和凸極式永磁同步電機(interior permanent magnet synchronous motor，IPMSM)，因結構簡單、運行可靠度高和維護方便等諸多優(yōu)點，在伺服系統(tǒng)中成為使用最多的伺服電機之一。為改善系統(tǒng)的

2、動態(tài)和穩(wěn)定性能，本文采取神經網絡模糊自適應算法設計系統(tǒng)控制器以提高電機的高精度位置和速度控制。
　　本研究主要內容包括：⑴首先介紹了本課題的研究目的和意義。接著介紹了PMSM伺服系統(tǒng)和四象限（背靠背，Back-to-back）PMSM速度伺服系統(tǒng)的國內外研究動態(tài)。⑵介紹了PMSM伺服系統(tǒng)的數(shù)學模型。首先介紹PMSM伺服系統(tǒng)的一般數(shù)學模型。本文還介紹了四象限 PMSM速度伺服系統(tǒng)的數(shù)學模型，包括四象限電壓型變流器拓撲結構，網側變流器

3、(VSCl)數(shù)學模型，機側變流器(VSC2)及PMSM的速度數(shù)學模型。⑶研究了PMSM伺服系統(tǒng)的位置控制。由于比例-積分-微分(PID)控制器存在參數(shù)固定的問題，設計了基于平滑切換的模糊 PI控制和徑向基函數(shù)(RBF)神經網絡PID控制的位置控制器。仿真結果表明，當永磁同步電機受到外部擾動時，系統(tǒng)具有良好的動態(tài)性能，能夠實現(xiàn)快速響應，做到精確定位，而且當負載變化時具有很強的抗干擾性。因模糊控制穩(wěn)態(tài)精度不高，采用基于梯形隸屬函數(shù)模糊規(guī)則的

4、改進單神經元算法和模糊算法對 PMSM伺服系統(tǒng)進行位置控制。結果表明，PMSM位置伺服系統(tǒng)因采用模糊規(guī)則切換的改進單神經元模糊控制器而具有很好的穩(wěn)態(tài)性能；傳統(tǒng)的模糊控制器具有輸出比例因子固定和輸出抖動問題，用單神經元控制在線調整無抖動模糊控制器輸出比例因子的控制方法，仿真結果表明，基于改進后的控制器的PMSM伺服系統(tǒng)具有良好的位置控制效果。⑷研究了PMSM無速度傳感器伺服系統(tǒng)的位置控制。為提高PMSM無速度傳感器系統(tǒng)的控制性能，采用 R