永磁同步電機(jī)的自適應(yīng)解耦控制研究.pdf

1、永磁同步電機(jī)（Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM）具有重量小、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小、效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，在醫(yī)學(xué)器械、航海、航空航天、數(shù)控機(jī)床等控制精度要求較高的場(chǎng)合，得到了廣泛的應(yīng)用。但是永磁同步電機(jī)具有強(qiáng)耦合、非線性等特性，在參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，采用傳統(tǒng)的控制方法很難得到滿意的控制效果，難以實(shí)現(xiàn)永磁同步電機(jī)的自適應(yīng)解耦控制和參數(shù)的在線調(diào)整。
　　 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制方法雖已經(jīng)取得

2、了諸多的研究成果，但是在實(shí)際的復(fù)雜工業(yè)過(guò)程控制中，自適應(yīng)解耦控制和參數(shù)在線調(diào)整的控制性能仍需進(jìn)一步提高。本文提出基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆的模型參考自適應(yīng)解耦控制方法和基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)的前饋解耦控制方法，并分別在Matlab上得到了驗(yàn)證。本文主要的研究工作如下:
　　 1、提出一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆的模型參考自適應(yīng)解耦控制方法。針對(duì)因神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆系統(tǒng)有開(kāi)環(huán)不穩(wěn)定、模型失配及對(duì)參數(shù)變化適應(yīng)能力差等不足，導(dǎo)致解耦效果不理想的問(wèn)題，引入模型參考自適

3、應(yīng)控制方法設(shè)計(jì)自適應(yīng)控制器。通過(guò)PMSM的輸出與參考模型輸出的誤差，基于Lyapunov穩(wěn)定性理論設(shè)計(jì)自適應(yīng)律。當(dāng)定子電阻或負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，使輸出可以較好的踉蹤給定信號(hào)，提高了PMSM的自適應(yīng)解耦控制性能。
　　 2、提出一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)的前饋解耦控制方法。根據(jù)前饋控制方法，設(shè)計(jì)前饋解耦補(bǔ)償控制器來(lái)近似逆系統(tǒng)，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逼近前饋解耦控制器。通過(guò)Levenberg-Marquardt算法設(shè)計(jì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)算法，根據(jù)PM

4、SM的輸出與參考模型輸出的誤差在線調(diào)整神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)連接權(quán)值，在PMSM在定子電阻或負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，無(wú)需重新訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的連接權(quán)值在線調(diào)整，使PMSM可以適應(yīng)參數(shù)變化的影響，保持良好的自適應(yīng)解耦控制性能。
　　 3、將PID控制方法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制方法與文中提出的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆的模型參考自適應(yīng)解耦控制方法和基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)的自適應(yīng)解耦控制方法分別應(yīng)用于永磁同步電機(jī)的解耦控制中，通過(guò)Matlab仿真軟件進(jìn)行仿真，證明