考慮鐵損的永磁同步電動(dòng)機(jī)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)命令濾波控制.pdf

1、在交流傳動(dòng)系統(tǒng)中，永磁同步電動(dòng)機(jī)因其能量轉(zhuǎn)換效率高、調(diào)速范圍寬、轉(zhuǎn)矩慣性比大、動(dòng)靜態(tài)特性好以及使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)等領(lǐng)域。然而，永磁同步電動(dòng)機(jī)是一個(gè)耦合度強(qiáng)、擾動(dòng)量大和參數(shù)時(shí)變的高度非線性系統(tǒng)。同時(shí)普遍存在于電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中的鐵芯耗損問題會(huì)影響到電動(dòng)機(jī)運(yùn)行性能，特別地，從能源意義、環(huán)保意義以及產(chǎn)業(yè)意義來(lái)講，也將會(huì)影響某些電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)對(duì)象諸如電動(dòng)汽車等的整體性能。而且傳統(tǒng)控制策略大多研究的是沒有考慮鐵芯損耗的永磁同步電動(dòng)機(jī)

2、的模型。因此，優(yōu)化考慮鐵損的永磁同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制策略，已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外控制領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。
　　本文主要設(shè)計(jì)新型的考慮鐵損的永磁同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制策略。針對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)經(jīng)典控制策略中的不足之處，本文基于命令濾波技術(shù)和反步控制方法，研究了新型的自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)位置跟蹤和速度調(diào)節(jié)控制策略。論文的主要研究成果如下：
　　第一，研究了基于命令濾波技術(shù)和反步控制方法的非線性系統(tǒng)的自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)跟蹤控制策略。利用神經(jīng)網(wǎng)

3、絡(luò)逼近特性來(lái)處理系統(tǒng)中未知的非線性函數(shù)項(xiàng)，引入命令濾波技術(shù)，使用命令濾波器處理虛擬控制函數(shù)以消除“計(jì)算爆炸”現(xiàn)象，采用反步控制方法來(lái)構(gòu)造自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器，并使用Lyapunov方法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了穩(wěn)定性分析。
　　第二，基于命令濾波技術(shù)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逼近特性，并采用自適應(yīng)反步控制方法構(gòu)造了考慮鐵損的永磁同步電動(dòng)機(jī)位置跟蹤控制器。利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逼近特性來(lái)處理系統(tǒng)中未知的非線性函數(shù)項(xiàng)，通過(guò)命令濾波器處理虛擬控制函數(shù)以消除“計(jì)算爆炸”現(xiàn)象，采

4、用反步控制方法構(gòu)造閉環(huán)系統(tǒng)的位置跟蹤控制器，有效的避免了電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)參數(shù)時(shí)變和負(fù)載擾動(dòng)等未知因素的影響，應(yīng)用Lyapunov方法證明了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。與基于動(dòng)態(tài)面技術(shù)控制方法進(jìn)行對(duì)比仿真實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了應(yīng)用命令濾波技術(shù)所構(gòu)造的位置跟蹤控制器能夠更好地跟蹤設(shè)定信號(hào)以達(dá)到期望的控制目標(biāo)。
　　第三，研究了基于命令濾波誤差補(bǔ)償機(jī)制的考慮鐵損的永磁同步電動(dòng)機(jī)電機(jī)的速度調(diào)節(jié)控制器。利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逼近特性對(duì)系統(tǒng)中的非線性函數(shù)進(jìn)行有效逼近，通過(guò)命令濾波器