永磁同步電機(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)具有體積小、轉矩密度高、效率高、功率因數(shù)高的特點,因而被廣泛應用于伺服控制領域。但是永磁同步電機本身是一個多變量、強耦合、非線性的復雜系統(tǒng),其控制系統(tǒng)又對電機參數(shù)變化和外部擾動比較敏感,所以如何設計出高性能永磁同步電機驅動系統(tǒng)一直是研究重點。本文利用神經(jīng)網(wǎng)絡在解決非線性和不確定性控制系統(tǒng)方面的優(yōu)勢,結合PID控制器設計出一款基于神經(jīng)網(wǎng)絡的PID控制器,并且將其運用到電壓空間矢量調制方法中,這樣就得到了基于神經(jīng)網(wǎng)絡PID的PMSM控制算法。另外為了提高系統(tǒng)設計效率,專注于算法調試,論文中使用基于模型的設計方法作為系統(tǒng)軟件設計方法。仿真分析和硬件平臺實驗結果都證明了所提出方法的有效性。主要內容概括如下:1.對神經(jīng)網(wǎng)絡PID控制器的原理和算法進行了系統(tǒng)的分析,并提出了改進控制性能的方法。為驗證算法的可行性和可靠性,給出了測試案例,測試結果表明神經(jīng)網(wǎng)絡PID控制器完全能夠實時調整神經(jīng)網(wǎng)絡連接權值,達到理想的控制效果。2.分析了空間矢量的基本原理,在此基礎上,利用Simulink的Embedded Coder工具箱,搭建了PMSM神經(jīng)網(wǎng)絡PID控制系統(tǒng)仿真模型。通過對比神經(jīng)網(wǎng)絡PID控制和傳統(tǒng)PID控制效果,可以看出神經(jīng)網(wǎng)絡PID控制器完全能夠滿足PMSM調速要求,并且具有更快的速度響應能力。3.分析了基于模型的設計基本流程,并按照此流程,先后對仿真模型的控制器部分完成模型檢查,模型定點化,軟件在環(huán)測試和處理器在環(huán)測試。在模型完成測試后搭建控制器代碼模型,借助自動代碼生成工具完成代碼生成,并下載到硬件上進行測試。硬件平臺測試結果表明,神經(jīng)網(wǎng)絡PID控制器完全能夠滿足系統(tǒng)自整定要求,電機轉速能夠跟蹤給定且表現(xiàn)出更快的響應性能。
【學位授予單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM341;TP273

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本文編號：1841700