發(fā)布時(shí)間：2017-10-08 07:38

  本文關(guān)鍵詞：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID近似動(dòng)態(tài)規(guī)劃永磁同步電機(jī)控制策略研究

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【摘要】：永磁同步電機(jī)以其體積小、效率高、功率密度大、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于變頻調(diào)速系統(tǒng)中。為了滿足現(xiàn)代高性能精密加工行業(yè)和制造業(yè)的快速發(fā)展,對(duì)永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)要求也越來越高,良好的調(diào)速性能和較高的控制精度成為追求目標(biāo)。傳統(tǒng)PID由于其參數(shù)固定不變,當(dāng)控制對(duì)象參數(shù)變化或系統(tǒng)擾動(dòng)時(shí)沒有很好的自適應(yīng)能力,很難達(dá)到預(yù)期的控制效果,針對(duì)這個(gè)問題,本文提出了一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID的近似動(dòng)態(tài)規(guī)劃控制方法,實(shí)驗(yàn)證明新型控制器能夠提升永磁同步電機(jī)的調(diào)速性能。本文分析了永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,結(jié)合矢量控制原理,針對(duì)速度環(huán)和電流環(huán)雙閉環(huán)的永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng),分析了傳統(tǒng)PID控制器和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器作為速度調(diào)節(jié)器的優(yōu)點(diǎn)和不足,利用近似動(dòng)態(tài)規(guī)劃的自學(xué)習(xí)能力,能夠在控制過程中與控制對(duì)象交互式感知迭代尋求最優(yōu)控制律的特點(diǎn),與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID相結(jié)合,根據(jù)電機(jī)反饋狀態(tài)迭代地調(diào)整神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID增益系數(shù)K值大小,設(shè)計(jì)出神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID近似動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法,并在MATLAB平臺(tái)上進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn),仿真結(jié)果表明本文提出的新型速度控制器具有更好的調(diào)速性能和抗干擾能力。搭建了基于TMS320F28335 DSP芯片的硬件系統(tǒng)和測控平臺(tái),設(shè)計(jì)了永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)軟件,包括系統(tǒng)主程序和各個(gè)功能子程序,在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上分別對(duì)傳統(tǒng)PID控制器和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID近似動(dòng)態(tài)規(guī)劃控制器進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID近似動(dòng)態(tài)規(guī)劃控制器比傳統(tǒng)PID控制器速度響應(yīng)更快、超調(diào)更小、抗干擾能力更強(qiáng)。進(jìn)一步驗(yàn)證了新型速度控制器能夠提升永磁同步電機(jī)的調(diào)速性能。
【關(guān)鍵詞】：永磁同步電機(jī) 矢量控制 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID 近似動(dòng)態(tài)規(guī)劃 DSP28335
【學(xué)位授予單位】：湖南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP183;TM341
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 課題研究背景及意義9-10
• 1.2 永磁同步電機(jī)智能控制研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢10-12
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容12-14
• 第二章 永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)14-26
• 2.1 永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)14-15
• 2.2 永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型15-18
• 2.3 永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)18-20
• 2.4 空間電壓矢量脈寬調(diào)制（SVPWM）技術(shù)20-24
• 2.5 本章小結(jié)24-26
• 第三章 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID近似動(dòng)態(tài)規(guī)劃速度調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)26-39
• 3.1 傳統(tǒng)PID速度調(diào)節(jié)器26-27
• 3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器27-29
• 3.3 近似動(dòng)態(tài)規(guī)劃原理29-32
• 3.3.1 動(dòng)態(tài)規(guī)劃29
• 3.3.2 近似動(dòng)態(tài)規(guī)劃29-32
• 3.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID近似動(dòng)態(tài)規(guī)劃控制算法設(shè)計(jì)32-38
• 3.4.1 評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)34-36
• 3.4.2 動(dòng)作網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)36-38
• 3.5 本章小結(jié)38-39
• 第四章 永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)建模與仿真39-53
• 4.1 永磁同步電機(jī)及參數(shù)測量模塊39-40
• 4.2 矢量控制模塊40-44
• 4.2.1 坐標(biāo)變換模塊40-41
• 4.2.2 空間電壓矢量脈寬調(diào)制模塊41-44
• 4.3 永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)仿真44-47
• 4.3.1 傳統(tǒng)PID永磁同步電機(jī)調(diào)速模型44-45
• 4.3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID永磁同步電機(jī)調(diào)速模型45-46
• 4.3.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID近似動(dòng)態(tài)規(guī)劃永磁同步電機(jī)調(diào)速模型46-47
• 4.4 仿真結(jié)果與分析47-52
• 4.5 本章小結(jié)52-53
• 第五章 基于DSP28335 的PMSM控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)53-70
• 5.1 永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)53-54
• 5.2 系統(tǒng)硬件組成及基本原理54-57
• 5.3 控制算法軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)57-64
• 5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析64-69
• 5.5 本章小結(jié)69-70
• 第六章 總結(jié)與展望70-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 攻讀學(xué)位論文期間主要成果75-76
• 致謝76

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