基于免疫反饋的無刷直流電機速度控制.pdf

1、無刷直流電機(Brushless DC motor，簡稱BLDCM)的功率密度和效率都比較高，是一種性能優(yōu)越、應用前景廣闊的電機。由于控制策略的優(yōu)劣對電機的性能影響很大，隨著各種應用場合對無刷直流電機控制性能要求的提高，對調(diào)速系統(tǒng)控制策略的研究成為無刷直流電機目前研究的一大熱點。 無刷直流電機是一種多變量、非線性的控制系統(tǒng)，采用經(jīng)典的PID控制難以得到滿意的控制效果。本文將免疫反饋機理應用于無刷直流電機的轉(zhuǎn)速控制中。首先提出了一

2、種新型的基于模糊規(guī)則的免疫PID控制器。這種免疫PID控制根據(jù)T細胞的生物免疫反饋機理，包括決定應答速度的激活環(huán)節(jié)和決定穩(wěn)定效果的抑制環(huán)節(jié)。用模糊規(guī)則來逼近其中的抑制環(huán)節(jié)，并與PID結(jié)合補償其控制偏差。系統(tǒng)采用雙閉環(huán)控制，內(nèi)環(huán)為電流環(huán)，外環(huán)為速度環(huán)。然后在MATLAB環(huán)境中進行系統(tǒng)仿真，在已搭建好的無刷直流電機模型基礎上建立模糊免疫PID控制系統(tǒng)。仿真結(jié)果表明，較之傳統(tǒng)PID控制，該控制系統(tǒng)超調(diào)量小，速度響應快，而且速度響應受電機參數(shù)變

3、化影響小，各種外界干擾也得到了很好的抑制，具有較高的控制精度和較好的魯棒性。 此外，本文還研究了將免疫反饋機理應用于無刷直流電機神經(jīng)網(wǎng)絡控制時的自適應學習中，加快了神經(jīng)網(wǎng)絡的收斂速度，神經(jīng)網(wǎng)絡學習的優(yōu)化取得了較好的效果。 實驗方面以TI公司的數(shù)字信號處理器TMS320F2812 DSP為基礎對無刷直流電機控制系統(tǒng)進行設計。本文從硬件和軟件設計兩方面進行介紹，該硬件系統(tǒng)包括驅(qū)動電路設計、逆變電路設計、采樣電路和串行通訊等幾