無軸承異步電機(jī)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制的研究.pdf

1、無軸承異步電機(jī)(Bearingless Induction Motor, BIM)是最新發(fā)展起來的一款新型電機(jī)，不僅軸向利用率高、重量輕、可靠性高，而且還繼承了磁軸承摩擦損小、功耗低的優(yōu)勢。然而BIM具有高度的耦合特性，不僅旋轉(zhuǎn)力矩和徑向懸浮力之間存在耦合，而且徑向力在x、y軸的分量之間也有耦合，使用傳統(tǒng)的控制方法控制效果不佳。為此，本文在國家自然科學(xué)基金(61174055)和江蘇省“青藍(lán)工程”項目的資助下，以二自由度BIM為研究對象，

2、將模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與逆系統(tǒng)方法相結(jié)合，實現(xiàn)BIM轉(zhuǎn)速、磁鏈、徑向位移的解耦，并引入內(nèi)?？刂破鲗崿F(xiàn)BIM的閉環(huán)控制。該方法克服了逆方法在應(yīng)用過程中，逆模型難以獲取的困難，實現(xiàn)了BIM的線性化解耦控制。主要研究內(nèi)容如下:
　　首先，介紹了無軸承異步電機(jī)的定子繞組結(jié)構(gòu)，闡述了BIM中存在的電磁力，分析了BIM的懸浮機(jī)理。在此基礎(chǔ)上，借助虛位移法，導(dǎo)出了BIM的磁鏈方程、轉(zhuǎn)矩方程、電壓方程以及徑向懸浮力方程，為后續(xù)的仿真分析奠定了理論基礎(chǔ)

3、。其次，在對逆系統(tǒng)方法、模糊理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基本理論進(jìn)行介紹的基礎(chǔ)上，具體闡述了模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制方法辨識非線性系統(tǒng)逆模型的步驟。根據(jù)BIM數(shù)學(xué)模型，建立了系統(tǒng)的狀態(tài)方程并進(jìn)行可逆性分析，確定系統(tǒng)可逆后，采用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制方法辨識BIM逆模型，并將得到的逆模型加在原系統(tǒng)之前，形成一個偽線性系統(tǒng)，最后采用內(nèi)模控制器完成對偽線性系統(tǒng)的綜合控制。同時利用Simulink離線驗證，結(jié)果顯示模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制方法基本解除了無軸