發(fā)布時(shí)間：2020-05-29 17:10

【摘要】：異步電動(dòng)機(jī)(Induction Motor-IM)憑借設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)換效率高、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn),在工、農(nóng)業(yè)和交通運(yùn)輸動(dòng)力系統(tǒng)中占據(jù)著舉足輕重的地位。但I(xiàn)M動(dòng)力系統(tǒng)又有著高階數(shù)、強(qiáng)耦合和參數(shù)不確定的非線性模型,故而IM動(dòng)力系統(tǒng)極易受到來(lái)自參數(shù)改變和外部負(fù)載擾動(dòng)的影響,進(jìn)而減弱系統(tǒng)的動(dòng)靜態(tài)性能和降低被控精度。同時(shí),微處理器憑借生產(chǎn)成本低、使用壽命長(zhǎng)、運(yùn)行速度快等諸多優(yōu)點(diǎn),很快就被普遍運(yùn)用到離散控制中。因?yàn)殡x散控制算法在穩(wěn)定性和可實(shí)現(xiàn)性是優(yōu)于連續(xù)算法的,離散系統(tǒng)也能更貼切的描述實(shí)際工程系統(tǒng)模型,所以研究IM離散控制具有十分重要的意義。然而,實(shí)際工程中又存在著大量的輸入飽和非線性約束,這會(huì)影響系統(tǒng)穩(wěn)定性,降低系統(tǒng)的性能指標(biāo),增加控制算法的運(yùn)算量和控制器的復(fù)雜程度,故在設(shè)計(jì)離散控制算法時(shí)應(yīng)考慮這一實(shí)際問(wèn)題。綜上所述,本文在考慮輸入飽和非線性約束的條件下,將命令濾波控制和自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合,構(gòu)造了IM離散系統(tǒng)控制器。論文的主要研究成果如下:1.利用Euler公式先將IM連續(xù)模型離散化,進(jìn)而可得離散形式的IM動(dòng)態(tài)系統(tǒng)模型。2.基于IM系統(tǒng)離散模型,結(jié)合命令濾波控制和自適應(yīng)技術(shù),本文構(gòu)建一種科學(xué)有效的離散控制算法用于IM轉(zhuǎn)子速度和位置的控制研究。針對(duì)離散控制器設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的未知非線性函數(shù),本文采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)其逼近。同時(shí),神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)技術(shù)能夠很好地解決離散系統(tǒng)中由于函數(shù)高階性產(chǎn)生的不良影響。針對(duì)利用傳統(tǒng)反步法設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的“計(jì)算爆炸”和“因果矛盾”問(wèn)題,文中引入命令濾波技術(shù),可以有效解決以上兩個(gè)問(wèn)題。3.針對(duì)IM離散動(dòng)態(tài)系統(tǒng),本文在設(shè)計(jì)控制器時(shí),首次考慮輸入飽和約束這一實(shí)際問(wèn)題,更加有利于文中提出的控制算法在實(shí)際工程中的應(yīng)用。4.文中采用Lyapunov穩(wěn)定性分析方法來(lái)證明離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性。通過(guò)Matlab仿真實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了本文的離散控制算法能夠?qū)﹄妱?dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子速度和位置達(dá)到良好的調(diào)節(jié)和跟蹤效果,同時(shí)也可以保證輸入電壓始終維持在飽和輸入電壓的限定值之間,對(duì)比仿真結(jié)果說(shuō)明文中設(shè)計(jì)出的控制器能夠更好地保證速度和位置的控制效果,抑制負(fù)載轉(zhuǎn)矩突變的能力更強(qiáng),進(jìn)而可以說(shuō)明該方法的強(qiáng)魯棒性和優(yōu)越性。
【圖文】：

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000步數(shù)/步-20-100102030405060iq圖 3.8(a) 電流 qi k 曲線（命令濾波反步法）

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000步數(shù)/步-3-2-1012置位rad)(x1d圖 4.3(b) 位置曲線 1x k 和期望信號(hào) 1dx k （傳統(tǒng)反步法）
【學(xué)位授予單位】：青島大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM343;TP183;TP273

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8 王v，

本文編號(hào)：2687234