基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆系統(tǒng)的磁懸浮球形感應(yīng)電機(jī)內(nèi)?？刂?pdf

1、本文開展了對(duì)磁懸浮球形感應(yīng)電機(jī)系統(tǒng)的研究，目的是進(jìn)一步提高電機(jī)的傳動(dòng)效率、精度及其保持性、快速響應(yīng)等靜態(tài)和動(dòng)態(tài)性能。由于該電機(jī)結(jié)構(gòu)小巧緊湊，操作精度較高，而且具有空間的六個(gè)自由度，這些優(yōu)異的特性正好可以滿足現(xiàn)在工業(yè)機(jī)器人和其他多自由度設(shè)備高效率、高精度的要求。故，不管是理論探索上還是實(shí)際應(yīng)用中，磁懸浮球形電機(jī)的研究都具有十分重要的意義。
　　磁懸浮球形感應(yīng)電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)實(shí)際上是一個(gè)很復(fù)雜的耦合系統(tǒng)，為了解決其控制難題，本文采用了先進(jìn)的

2、模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論對(duì)電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行逆系統(tǒng)研究。將電機(jī)的三個(gè)轉(zhuǎn)角和三個(gè)位移與六個(gè)定子電流解耦成為獨(dú)立的六個(gè)偽線性子系統(tǒng)，然后采用以魯棒性強(qiáng)著稱的內(nèi)?？刂品椒▉硗瓿蓪?duì)電機(jī)系統(tǒng)的六個(gè)子系統(tǒng)的獨(dú)立控制。
　　目前所有的關(guān)于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的解耦及控制大多數(shù)都是針對(duì)單自由度電機(jī)或其他單自由度工業(yè)系統(tǒng)，極少涉及對(duì)多個(gè)自由度系統(tǒng)的解耦及控制，所以本文嘗試采用這種現(xiàn)代控制理論和方法對(duì)本論文所研究的對(duì)象進(jìn)行探討，并取得了良好的效果。
　　本

3、文研究內(nèi)容如下:
　　對(duì)感應(yīng)式磁懸浮球形電機(jī)的工作原理進(jìn)行深入探索，基于機(jī)電能量轉(zhuǎn)換原理、電磁感應(yīng)定律、牛頓力學(xué)定律等理論基礎(chǔ)，推導(dǎo)出了電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩表達(dá)式和電磁懸浮力表達(dá)式，根據(jù)兩者聯(lián)立的方程最終推導(dǎo)出位移、轉(zhuǎn)角二者與電流的關(guān)系。通過狀態(tài)方程和逆系統(tǒng)原理推導(dǎo)出電機(jī)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)表達(dá)式。
　　利用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)這一強(qiáng)大的智能工具建立電機(jī)原系統(tǒng)的逆系統(tǒng)，巧妙地將電機(jī)復(fù)雜多變量耦合關(guān)系簡化，建立了電機(jī)逆系統(tǒng)的ANFIS模型，構(gòu)造了

4、其偽線性系統(tǒng)。采用內(nèi)模控制器對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制，設(shè)計(jì)了內(nèi)模控制方案并確定了基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆系統(tǒng)的電機(jī)內(nèi)?？刂平Y(jié)構(gòu)。
　　用MATLAB/Simulink對(duì)磁懸浮球形感應(yīng)電機(jī)的控制模型進(jìn)行試驗(yàn)，不斷調(diào)整控制器參數(shù)直至得到最穩(wěn)定的仿真結(jié)果。搭建了電機(jī)的試驗(yàn)臺(tái)，驗(yàn)證了之前的理論分析。
　　對(duì)感應(yīng)式磁懸浮球形主動(dòng)關(guān)節(jié)進(jìn)行的轉(zhuǎn)子位移特性和轉(zhuǎn)速特性的仿真結(jié)果表明，模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆系統(tǒng)解耦和內(nèi)?？刂品椒ǖ膭?dòng)態(tài)響應(yīng)快、魯棒性很好?；诳刂平Y(jié)構(gòu)建