永磁同步電機的自適應(yīng)解耦控制研究.pdf

1、永磁同步電機（Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM）具有重量小、轉(zhuǎn)矩脈動小、效率高、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點，在醫(yī)學(xué)器械、航海、航空航天、數(shù)控機床等控制精度要求較高的場合，得到了廣泛的應(yīng)用。但是永磁同步電機具有強耦合、非線性等特性，在參數(shù)發(fā)生變化時，采用傳統(tǒng)的控制方法很難得到滿意的控制效果，難以實現(xiàn)永磁同步電機的自適應(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，但是在實際的復(fù)雜工業(yè)過程控制中，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。針對因神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆系統(tǒng)有開環(huán)不穩(wěn)定、模型失配及對參數(shù)變化適應(yīng)能力差等不足，導(dǎo)致解耦效果不理想的問題，引入模型參考自適

3、應(yīng)控制方法設(shè)計自適應(yīng)控制器。通過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)計自適應(yīng)律。當定子電阻或負載發(fā)生變化時，使輸出可以較好的踉蹤給定信號，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)計前饋解耦補償控制器來近似逆系統(tǒng)，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逼近前饋解耦控制器。通過Levenberg-Marquardt算法設(shè)計神經(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在定子電阻或負載發(fā)生變化時，無需重新訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，通過對神經(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)用于永磁同步電機的解耦控制中，通過Matlab仿真軟件進行仿真，證明