本文關(guān)鍵詞：基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆的三電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)容錯控制　出處：《江蘇大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：多電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)在工業(yè)自動控制、電力拖動和交流調(diào)速等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。如何用相對低廉的成本提升系統(tǒng)的控制精度、減小外部干擾和系統(tǒng)故障對控制性能的影響成為這類復(fù)雜非線性系統(tǒng)的研究熱點(diǎn)。針對三電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)具有多個輸入輸出變量、變量之間存在相互耦合以及系統(tǒng)非線性程度高的特點(diǎn),本文利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)左右逆容錯控制方法,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)轉(zhuǎn)速和張力的解耦、張力的觀測以及故障狀態(tài)下的容錯控制,并對該策略的解耦效果、觀測效果、容錯效果以及系統(tǒng)的抗干擾能力進(jìn)行仿真和實(shí)驗(yàn)研究。首先,對三電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的物理模型進(jìn)行分析,建立其數(shù)學(xué)模型。基于逆系統(tǒng)理論對系統(tǒng)模型進(jìn)行左可逆性分析和證明,構(gòu)建系統(tǒng)左逆模型,實(shí)現(xiàn)對皮帶張力的實(shí)時在線觀測。其次,在實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)張力實(shí)時在線觀測的基礎(chǔ)上,繼續(xù)構(gòu)建系統(tǒng)的右逆模型,將系統(tǒng)補(bǔ)償為三個互無關(guān)聯(lián)的積分型子系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的左右逆控制。通過選擇合適的零極點(diǎn),可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)開環(huán)穩(wěn)定。接著,對系統(tǒng)故障狀態(tài)下的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析,構(gòu)建出左右逆容錯控制系統(tǒng),進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)容錯控制。在此基礎(chǔ)上,引入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逼近左右逆容錯控制系統(tǒng),目的是利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對非線性函數(shù)優(yōu)異的擬合能力來彌補(bǔ)系統(tǒng)模型的準(zhǔn)確性和參數(shù)變化導(dǎo)致逆系統(tǒng)構(gòu)造不準(zhǔn)確的缺陷。然后,在仿真條件下搭建三電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)模型,設(shè)計(jì)PID控制器使其穩(wěn)定。采集系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)并對采集到的樣本進(jìn)行處理。根據(jù)左逆和右逆系統(tǒng)表達(dá)式,使用樣本分別訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),構(gòu)建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)左右逆容錯控制系統(tǒng),并對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)左右逆容錯控制策略進(jìn)行仿真研究。最后,基于三臺矢量變頻器分別驅(qū)動三臺感應(yīng)電機(jī)的硬件平臺,對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)左右逆容錯控制策略進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文提出的控制策略不僅能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)故障前后轉(zhuǎn)速和張力的解耦以及對張力的觀測,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)無傳感器協(xié)調(diào)運(yùn)行,并且能夠有效抑制故障時刻轉(zhuǎn)速和張力的波動,對負(fù)載擾動具有較強(qiáng)的魯棒性。
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP183;TM301.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1322198