異步電動(dòng)機(jī)的單神經(jīng)元模糊自適應(yīng)控制系統(tǒng)研究張慧.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)和控制理論的發(fā)展，交流傳動(dòng)系統(tǒng)已逐漸成為電氣傳動(dòng)的主流。而異步電動(dòng)機(jī)作為最常見(jiàn)的交流電機(jī)，得到越來(lái)越多的關(guān)注和應(yīng)用。關(guān)于異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速，現(xiàn)階段已有很多成熟的控制方法，其中比較經(jīng)典的有矢量控制。但是，由于異步電動(dòng)機(jī)本身復(fù)雜的非線性特性，使得傳統(tǒng)的矢量控制方法不能滿足系統(tǒng)在不同工況下的控制要求。因此，結(jié)合矢量控制思想，設(shè)計(jì)一種高性能的異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速方案很有意義。
　　針對(duì)矢量控制中PI控制器自適應(yīng)能力不足的問(wèn)題，本文提出

2、一種單神經(jīng)元模糊自適應(yīng)控制器。該控制器結(jié)合了單神經(jīng)元和模糊控制的優(yōu)點(diǎn)，它既具有單神經(jīng)元的快速學(xué)習(xí)能力，又具有模糊控制高效的非線性調(diào)節(jié)作用。為了進(jìn)一步提高系統(tǒng)的控制性能，本文還設(shè)計(jì)了負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器和轉(zhuǎn)子電阻辨識(shí)器，并將其應(yīng)用在基于單神經(jīng)元模糊自適應(yīng)控制的系統(tǒng)中。
　　第一，簡(jiǎn)要介紹了異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的研究概況以及常見(jiàn)的幾種控制策略。重點(diǎn)介紹了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊等控制方法的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)以及發(fā)展現(xiàn)狀，為下文單神經(jīng)元模糊自適應(yīng)控制器的提出提供

3、理論依據(jù)。
　　第二，首先，直接給出了異步電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型，并簡(jiǎn)要描述了矢量控制基本原理。然后，針對(duì)矢量控制中存在的不足，設(shè)計(jì)出一種自適應(yīng)能力更強(qiáng)的單神經(jīng)元模糊自適應(yīng)控制器，并將該控制器替換原有矢量控制系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)速PI、磁鏈PI控制器。最后，通過(guò)仿真驗(yàn)證該控制策略的優(yōu)越性。
　　第三，為了進(jìn)一步提高系統(tǒng)的抗負(fù)載干擾能力，根據(jù)降階思想，設(shè)計(jì)出降階負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器。然后結(jié)合前饋控制原理，利用負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)值對(duì)期望轉(zhuǎn)矩電流實(shí)施前饋補(bǔ)償。

4、仿真結(jié)果表明，觀測(cè)器補(bǔ)償后的系統(tǒng)抗負(fù)載干擾能力更強(qiáng)。
　　第四，除了負(fù)載擾動(dòng)之外，電動(dòng)機(jī)參數(shù)變化對(duì)系統(tǒng)的影響也不容小覷，尤其是最為敏感的轉(zhuǎn)子電阻。轉(zhuǎn)子電阻和磁場(chǎng)定向有關(guān)，矢量控制又是建立在轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)準(zhǔn)確定向的基礎(chǔ)之上，因此又設(shè)計(jì)出轉(zhuǎn)子電阻辨識(shí)器實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地觀測(cè)轉(zhuǎn)子電阻值。
　　第五，將上述整體方案在Matlab/Simulink環(huán)境下建模；通過(guò)和常規(guī)PI控制對(duì)比，突出單神經(jīng)元模糊自適應(yīng)控制方法的優(yōu)越性。
　　經(jīng)過(guò)仿真和對(duì)比