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【6h】

基于PIDNN控制的永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)的研究

 

摘要

隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制理論的不斷發(fā)展,永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)在電氣驅(qū)動(dòng)應(yīng)用場(chǎng)合中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。特別是永磁體材料技術(shù)的發(fā)展,使永磁同步電機(jī)的性能得到了進(jìn)一步提高。本文對(duì)三相永磁同步電機(jī)的理論、矢量控制技術(shù)、PID神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)控制等方面進(jìn)行了研究。
   利用三相永磁同步電機(jī)的基本電壓方程,通過(guò)坐標(biāo)變換,建立了dq坐標(biāo)系下的三相永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型,實(shí)現(xiàn)了電機(jī)模型變量的解耦。利用建立的電機(jī)數(shù)學(xué)模型,研究了電流環(huán)和速度環(huán)控制器的設(shè)計(jì)。
   介紹了三相永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)中的矢量控制技術(shù),討論了常見(jiàn)的幾種控制策略。以id=0控制策略為例,設(shè)計(jì)了三相永磁同步電機(jī)矢量控制的實(shí)現(xiàn)方案,并利用實(shí)驗(yàn)室的研究平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了電流和速度雙閉環(huán)控制。同時(shí)利用MATLAB/SIMULINK工具建立了三相永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)的仿真模型,對(duì)矢量控制、電流環(huán)以及速度環(huán)的控制性能進(jìn)行了仿真研究。
   詳細(xì)研究了PID神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)控制算法在三相永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)中的應(yīng)用。分析了采用傳統(tǒng)PI控制器進(jìn)行速度環(huán)設(shè)計(jì)的局限性,介紹了PID神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)控制算法在速度環(huán)設(shè)計(jì)方面的優(yōu)點(diǎn),并將其應(yīng)用于三相永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)當(dāng)中,提高了三相永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)的性能。并對(duì)PID神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行了仿真和試驗(yàn),通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析,驗(yàn)證了此方法的正確性和有效性。希望通過(guò)此次研究,對(duì)實(shí)際的三相永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)的應(yīng)用有所幫助。

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