基于神经网络与模糊逻辑的直接转矩控制系统

实现直接转矩控制 (DTC)的关键部件是定子磁链观测器和逆变器状态开关选择器 ,用训练好的神经网络取代U I N模型 ,模拟传统异步电动机DTC系统定子磁链观测器 ;把模糊控制算法引入状态开关选择器 ,用较少的模糊规则实现磁链误差、转矩误差和磁链角对逆变器开关的分级控制 .仿真结果表明 ,基于神经网络与模糊逻辑控制方法建立的直接转矩控制系统 ,具有较强的鲁棒性和良好的动态性能     

一种改进的提升机同步电机直接转矩控制

为克服提升机同步电机传统直接转矩控制存在的转矩、转速、磁链脉动大等缺陷,提出一种改进的同步电机直接转矩控制方法。设计基于神经网络的定子磁链观测器和基于模糊控制的逆变器状态开关选择器,利用人工鱼群-粒子群混合算法优化神经网络结构参数,应用转矩、磁链误差以及磁链位置角的模糊分级实现逆变器开关分级控制。仿真及试验结果表明,所设计的控制策略与传统直接转矩控制相比,转矩、转速、磁链动态响应速度快、响应脉动小,能更好地满足提升机的运行要求。     

有限冲击响应数字滤波器在异步电机定子磁链观测中的应用

异步电机直接转矩控制中,通常由定子电压积分模型法得到定子磁链,由于观测值中直流和低频分量的存在,低速时无法精确获得定子磁链,从而恶化了系统的低速性能.该文将有限冲击响应数字滤波器与电压积分模型法相结合,提出了一种新的定子磁链观测器电压积分+有限冲击响应数字滤波器(UI&FDF), 通过实验比较了该观测器与传统观测器、基于Chebyshev滤波的磁链观测器的效果.实验结果表明,该方法可以在异步电机运行各频率范围内实现较为精确的定子磁链观测,将此观测值用于直接转矩控制,可以改善电机的低速性能.     

基于定子电阻观测器的永磁同步电动机滑模变结构直接转矩控制研究

传统的永磁同步电动机直接转矩控制系统存在着转矩和磁链脉动大、低速运行时难以精确控制以及因转矩脉动引起的高频噪声等问题.为解决这些问题,通过定子电阻观测器,利用定子电流与参考定子电流之差来跟踪定子电阻的变化,实现定子电阻的实时估算;用转矩和磁链滑模变结构控制器来替代传统直接转矩控制中的滞环控制器.仿真结果表明,基于定子电阻观测器的永磁同步电动机滑模变结构直接转矩控制系统具有较小的转矩、磁链脉动和快速的动态响应性能.     

一种结构简化的BLDCM DTC

针对无刷直流电机直接转矩控制(BLDCM DTC)中磁链观测控制困难、转矩估算复杂等问题,提出了一种结构简化的BLDCM DTC方案.建立了无刷直流电机的数学模型;新方案在电机恒转矩区运行时,采用反电势形状函数法简化了电磁转矩的计算,仅根据转矩滞环输出和当前转子磁链所在扇区选择空间电压矢量;并应用于选定无刷直流电机进行了仿真和试验.结果表明该方案可行有效,控制结构简单,保持了直接转矩控制固有的转矩动态响应快的优点,且易于工程实现.     

船舶电力推进中开关磁阻电机直接转矩控制策略

采用基于电压矢量的直接转矩控制策略对转矩进行控制,电压矢量控制器采用Bang-Bang滞环控制,磁链观测器采用在线估算同时提高定子电压、电流测量的精度以提高磁链精度,转矩观测器采用自适应神经网络的智能辨识方法获得瞬时转矩.仿真和实验结果表明,直接转矩控制策略在保证电机可靠运行的前提下,实现了转矩在一定范围内的恒定,一定程度上有效抑制了转矩脉动.     

基于空间矢量脉宽调制的永磁同步电动机直接磁链控制

针对永磁同步电动机电流矢量控制及传统直接转矩控制的缺点,提出了一种基于定子磁链直接控制的速度和转矩控制策略,通过直接控制定子磁链矢量的轨迹来实现磁链和转矩的控制,具有恒定开关频率及转矩和磁链脉动较小等优点,并给出了直接磁链控制应用的必要条件.仿真证明,提出的控制方案适用于恒转矩区和弱磁区的控制,且在较宽的速度运行范围内改善了速度和转矩控制的动态响应,明显优于传统的电流控制方案.     

基于自抗扰控制技术的高压大功率异步电机直接转矩控制系统

针对异步电机的非线性特点,设计一种新颖的级联型多电平逆变器供电的高压大功率异步电机直接转矩控制系统.在定子坐标系内对定子磁链与电机转矩进行闭环控制得到定子磁链增量,包括定子磁链的幅值增量和相位增量.由定子磁链增量计算异步电机定子电压矢量,定子磁链和电机转矩采用自适应观测器估计.采用自抗扰控制技术设计速度、转矩和定子磁链控制器,这些控制器具有鲁棒性强的特点.研究结果表明:通过速度控制器对负载扰动进行估计和补偿,消除了负载扰动可能带来的稳态跟踪误差;逆变器的开关信号利用载波移相脉宽调制方法生成,从而减少了转矩和定子磁链幅值的脉动;系统具有良好的动态和稳态性能.     

基于单神经元神经网络的无刷直流电机控制系统仿真

无刷直流电机是一种多变量、非线性、参数时变以及强耦合的复杂系统,利用传统比例积分微分(proportional integral differential,PID)算法控制无刷直流电机存在参数调整困难、自适应能力差、控制精度低以及抗干扰能力弱等问题.为实现无刷直流电机的高精度控制,在转速环中引入了基于单神经元神经网络PID控制算法,研究了无刷直流电机的数学模型及运行特性,提出了单神经元神经网络PID算法,最后比较分析了在电机双闭环控制系统中转速环采用不同控制算法下的转速阶跃函数响应,以及三相电流、反电动势和电磁转矩的运行状态.结果表明:单神经元神经网络PID算法控制下的无刷直流电机其转速的阶跃函数响应具有更快的上升时间、更小的超调量以及更加稳定的运行状态.     

Hopfield自适应异步电动机的直接转矩控制

传统的异步电动机直接转矩控制方法中,电动机低速稳态运行时的电磁转矩、定子磁链和定子电流脉动大,严重影响了整个电动机直接转矩控制系统的性能.为此,文中基于Hopfield神经网络理论和异步电动机动态数学模型,提出了基于Hopfield神经网络的改进异步电动机直接转矩控制方法,有效地降低了电磁转矩、定子磁链和定子电流的波动,达到了改善调速系统低速性能的目的.在此基础上,文中还进行了理论建模和仿真计算,仿真结果表明该方法具有良好的鲁棒性.     

无刷直流电机模糊控制系统的建模与仿真

从无刷直流电机的基本原理出发,提出了无刷直流电机控制系统仿真建模的新方法.该方法在Mat-lab/Simulink中按功能进行模块化建模,用M文件来编写功能函数,实现了电流滞环和转速模糊控制的双闭环调速系统的仿真.利用该模型分析了电机的动静态性能,得到了电机运行时的反电动势、相电流、转矩和速度曲线,与一般比例积分与微分控制相比,系统响应时间缩短一半,且无超调,具有较强的鲁棒性和自适应能力.该模型准确易行,便于替换和修改,为今后分析该类电机和对其控制策略的研究提供了新的方法.     

基于补偿模糊神经网络的BLDCM伺服控制

为了实现无刷直流电机(BLDCM)位置伺服系统的高精度位置跟踪控制,针对系统多变量、非线性、强耦合、时变的特点,提出了一种基于补偿模糊神经网络控制器(CFNNC)的设计方法.该控制器将补偿模糊逻辑和神经网络相结合,引入了模糊神经元,使网络既能适当调整输入、输出模糊隶属函数,又能借助于补偿逻辑算法动态地优化模糊推理,大大提高了网络的容错性、稳定性和训练速度.仿真和在DSP控制系统上的实验结果表明,采用补偿模糊神经网络控制器,系统响应快、精度高、鲁棒性强,动态特性明显优于传统PID控制.     

一种抑制无刷直流电机转矩脉动的调制方法

针对无刷直流电机存在较严重的转矩脉动问题,提出在换相区采用三相绕组共同调制方法来减小换相转矩脉动;在导通区,采用滞环比较原理实现对电机转矩、磁链的跟踪控制,从而消除非换相转矩脉动。在电机转矩与输入能量之间建立联系,按照单周期控制思想,使系统能够准确控制输入能量,进而准确控制电机转矩。仿真和实验结果表明,相比于传统的控制方法,采用转矩脉动抑制方法,在换相区和导通区内的电流和电磁转矩波形都更平稳。并且当电机转速变化时,采用传统控制方法得到的电流和电磁转矩会产生波动;而采用脉动抑制方法时,电机转速变化对绕组电流的影响不大,电机能够相对稳定地输出电磁转矩,验证了文中理论分析的正确性和有效性。     

基于神经网络法对无刷直流电动机波动力矩补偿的分析

将神经网络技术引入无刷直流电动机系统控制中,利用SPDS算法对神经网络进行离线训练,利用训练成功的神经网络来构造波动力矩多层前馈神经网络模型,由此可得到波动力矩补偿输入的特定的幅值,相位。实验结果表明,此策略可以对波动力矩进行有效地补偿,最终样机的波动力矩减少到0．7％以下。     

无刷直流电机免疫反馈自适应学习人工神经网络控制

针对BP神经网络收敛速度较慢、学习时间较长的缺陷，提出了基于免疫反馈规则的神经网络控制器用于无刷直流电机的转速控制中．该规则根据免疫系统中的T细胞的生物免疫反馈机理而总结出来，包括决定应答速度的激活环节和决定稳定效果的抑制环节．将免疫反馈规则应用于BP神经网络训练中学习速率的自适应调节，加快了神经网络的收敛速度，缩短了学习时间．无刷直流电机控制系统采用双闭环控制，内环为电流环，外环为速度环．MATLAB仿真和实验表明，采用该方法的系统超调量小、速度响应快，而且速度响应受电机参数变化影响小，各种外界干扰也得到了很好的抑制，具有较高的控制精度和较好的动、静态性能．     

Hopfield网络改进异步电动机直接转矩控制研究（重新投稿）

针对异步电动机直接转矩控制方法中存在着稳态运行时会出现转矩和磁链脉动大的问题,本文基于Hopfield神经网络方法改进电动机直接转矩控制方法,有效的降低了稳态时转矩和磁链的脉动,改善了调速系统的低速性能。仿真结果表明该方法具有良好的鲁棒性。     

永磁同步电机模糊直接转矩控制仿真

针对永磁同步电机直接转矩控制中存在较大转矩脉动的缺点，提出用模糊控制器取代滞环比较器的控制策略．基于Simulink FIS工具箱对模糊直接转矩控制系统进行了仿真．结果表明：通过对转矩误差、定子磁链误差的模糊分级，结合转子位置得到适舍的电压控制矢量，能减小转矩脉动和磁链脉动；模糊直接转矩控制转速和转矩响应优于传统直接转矩控制．