基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電動(dòng)代步車(chē)電機(jī)控制系統(tǒng)研究
發(fā)布時(shí)間:2023-03-12 15:22
針對(duì)使用電動(dòng)代步車(chē)存在的安全、舒適等問(wèn)題,利用現(xiàn)代控制技術(shù)深入研究安全可靠、性?xún)r(jià)比高、駕駛舒適的電動(dòng)代步車(chē)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。無(wú)刷直流電機(jī)因其效率高、壽命長(zhǎng)、噪聲低及機(jī)械性能良好等優(yōu)點(diǎn)逐漸成為電動(dòng)代步車(chē)的首選電機(jī)。然而,無(wú)刷直流電機(jī)是一種多變量、強(qiáng)耦合、非線(xiàn)性復(fù)雜系統(tǒng),常規(guī)PID控制算法很難達(dá)到理想的速度控制效果。故本文將具有較強(qiáng)學(xué)習(xí)能力、自適應(yīng)能力以及非線(xiàn)性逼近能力的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引進(jìn)到電動(dòng)代步車(chē)的控制當(dāng)中來(lái),設(shè)計(jì)了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器,并搭建了無(wú)刷直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)仿真模型。結(jié)果表明:BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制比常規(guī)PID控制使無(wú)刷直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)具有更好的穩(wěn)定性和魯棒性。論文的主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)為了滿(mǎn)足電動(dòng)代步車(chē)駕駛安全、舒適的要求,在電動(dòng)代步車(chē)軟件程序算法上作了三個(gè)方面的研究。首先,采用了電動(dòng)代步車(chē)差速轉(zhuǎn)向控制方法,解決了電動(dòng)代步車(chē)轉(zhuǎn)向時(shí)出現(xiàn)的側(cè)滑或側(cè)移等問(wèn)題,保障了駕駛?cè)说男熊?chē)安全。其次,考慮到中老年人駕駛電動(dòng)代步車(chē)時(shí)反應(yīng)慢,提出了一種電動(dòng)代步車(chē)智能速度控制方法,即在上坡、下坡、后退以及轉(zhuǎn)向行駛時(shí)進(jìn)行智能控速。最后,提出了電動(dòng)代步車(chē)電機(jī)雙閉環(huán)PID控制方法,優(yōu)化了電機(jī)的調(diào)速...
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題來(lái)源
1.2 課題背景及意義
1.3 電動(dòng)代步車(chē)電機(jī)控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
1.3.1 電動(dòng)代步車(chē)的研究現(xiàn)狀
1.3.2 無(wú)刷直流電機(jī)的研究現(xiàn)狀
1.3.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在電機(jī)控制中研究現(xiàn)狀
1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 電動(dòng)代步車(chē)控制方法分析
2.1 電動(dòng)代步車(chē)差速轉(zhuǎn)向控制方法
2.1.1 電動(dòng)代步車(chē)差速轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的組成
2.1.2 電動(dòng)代步車(chē)差速轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型
2.2 電動(dòng)代步車(chē)智能速度控制方法分析
2.2.1 上下坡控速
2.2.2 后退行駛控速
2.2.3 后退遇障控速
2.2.4 轉(zhuǎn)向控速
2.3 電動(dòng)代步車(chē)雙閉環(huán)PID控制方法分析
2.3.1 無(wú)刷直流電機(jī)的工作原理及數(shù)學(xué)模型
2.3.2 無(wú)刷直流電機(jī)特性分析
2.3.3 雙閉環(huán)控制方法設(shè)計(jì)
2.4 本章小結(jié)
第3章 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制核心算法研究
3.1 PID控制算法與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制理論
3.1.1 PID控制算法
3.1.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制理論
3.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器設(shè)計(jì)
3.2.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器原理
3.2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器基本結(jié)構(gòu)
3.2.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID參數(shù)自整定的實(shí)現(xiàn)
3.2.4 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的不足及改進(jìn)
3.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器仿真試驗(yàn)
3.3.1 無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)建模
3.3.2 不同工況下的轉(zhuǎn)速仿真分析
3.3.3 不同工況下的電磁轉(zhuǎn)矩仿真分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 電動(dòng)代步車(chē)電機(jī)控制系統(tǒng)硬件及軟件設(shè)計(jì)
4.1 電動(dòng)代步車(chē)電機(jī)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
4.1.1 電動(dòng)代步車(chē)電機(jī)控制系統(tǒng)的硬件組成
4.1.2 電動(dòng)代步車(chē)電機(jī)控制系統(tǒng)元件選擇
4.1.3 控制系統(tǒng)各模塊電路設(shè)計(jì)
4.2 電動(dòng)代步車(chē)電機(jī)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
4.2.1 軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境介紹
4.2.2 控制系統(tǒng)軟件框架設(shè)計(jì)
4.2.3 控制系統(tǒng)各模塊軟件設(shè)計(jì)
4.3 本章小結(jié)
第5章 電動(dòng)代步車(chē)電機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析
5.1 電機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建
5.2 控制系統(tǒng)硬件測(cè)試
5.2.1 兩個(gè)控制板之間的通訊測(cè)試
5.2.2 驅(qū)動(dòng)電路PWM信號(hào)測(cè)試
5.2.3 線(xiàn)電壓和相電流檢測(cè)
5.2.4 電動(dòng)代步車(chē)硬件開(kāi)發(fā)中的問(wèn)題
5.3 電動(dòng)代步車(chē)道路測(cè)試
5.3.1 差速轉(zhuǎn)向道路測(cè)試
5.3.2 啟動(dòng)及最大速度行駛道路測(cè)試
5.3.3 轉(zhuǎn)速測(cè)試實(shí)驗(yàn)
5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)和展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 課題展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄1 碩士期間發(fā)表的論文和參與的項(xiàng)目
附錄2 部分軟件程序
本文編號(hào):3761461
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題來(lái)源
1.2 課題背景及意義
1.3 電動(dòng)代步車(chē)電機(jī)控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
1.3.1 電動(dòng)代步車(chē)的研究現(xiàn)狀
1.3.2 無(wú)刷直流電機(jī)的研究現(xiàn)狀
1.3.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在電機(jī)控制中研究現(xiàn)狀
1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 電動(dòng)代步車(chē)控制方法分析
2.1 電動(dòng)代步車(chē)差速轉(zhuǎn)向控制方法
2.1.1 電動(dòng)代步車(chē)差速轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的組成
2.1.2 電動(dòng)代步車(chē)差速轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型
2.2 電動(dòng)代步車(chē)智能速度控制方法分析
2.2.1 上下坡控速
2.2.2 后退行駛控速
2.2.3 后退遇障控速
2.2.4 轉(zhuǎn)向控速
2.3 電動(dòng)代步車(chē)雙閉環(huán)PID控制方法分析
2.3.1 無(wú)刷直流電機(jī)的工作原理及數(shù)學(xué)模型
2.3.2 無(wú)刷直流電機(jī)特性分析
2.3.3 雙閉環(huán)控制方法設(shè)計(jì)
2.4 本章小結(jié)
第3章 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制核心算法研究
3.1 PID控制算法與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制理論
3.1.1 PID控制算法
3.1.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制理論
3.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器設(shè)計(jì)
3.2.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器原理
3.2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器基本結(jié)構(gòu)
3.2.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID參數(shù)自整定的實(shí)現(xiàn)
3.2.4 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的不足及改進(jìn)
3.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器仿真試驗(yàn)
3.3.1 無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)建模
3.3.2 不同工況下的轉(zhuǎn)速仿真分析
3.3.3 不同工況下的電磁轉(zhuǎn)矩仿真分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 電動(dòng)代步車(chē)電機(jī)控制系統(tǒng)硬件及軟件設(shè)計(jì)
4.1 電動(dòng)代步車(chē)電機(jī)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
4.1.1 電動(dòng)代步車(chē)電機(jī)控制系統(tǒng)的硬件組成
4.1.2 電動(dòng)代步車(chē)電機(jī)控制系統(tǒng)元件選擇
4.1.3 控制系統(tǒng)各模塊電路設(shè)計(jì)
4.2 電動(dòng)代步車(chē)電機(jī)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
4.2.1 軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境介紹
4.2.2 控制系統(tǒng)軟件框架設(shè)計(jì)
4.2.3 控制系統(tǒng)各模塊軟件設(shè)計(jì)
4.3 本章小結(jié)
第5章 電動(dòng)代步車(chē)電機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析
5.1 電機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建
5.2 控制系統(tǒng)硬件測(cè)試
5.2.1 兩個(gè)控制板之間的通訊測(cè)試
5.2.2 驅(qū)動(dòng)電路PWM信號(hào)測(cè)試
5.2.3 線(xiàn)電壓和相電流檢測(cè)
5.2.4 電動(dòng)代步車(chē)硬件開(kāi)發(fā)中的問(wèn)題
5.3 電動(dòng)代步車(chē)道路測(cè)試
5.3.1 差速轉(zhuǎn)向道路測(cè)試
5.3.2 啟動(dòng)及最大速度行駛道路測(cè)試
5.3.3 轉(zhuǎn)速測(cè)試實(shí)驗(yàn)
5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)和展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 課題展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄1 碩士期間發(fā)表的論文和參與的項(xiàng)目
附錄2 部分軟件程序
本文編號(hào):3761461
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