直流無刷電機智能控制系統(tǒng)的研究與實現(xiàn).pdf

1、直流無刷電機的特征是沒有由電刷所構成的機械換向器,電子邏輯電路和功率開關線路共同組成的電子換向器將直流逆變?yōu)殡妱訖C繞組內部所需的交流電流,代替了原機械換向器,從而實現(xiàn)電機的直流電源供電。直流無刷電機既具備交流電動機的結構簡單、運行可靠、維護方便等一系列優(yōu)點,又具有直流電動機的調速性能好、運行效率高以及無勵磁損耗等諸多特點,所以被廣泛應用于伺服控制、數(shù)控機床、機器人等領域。現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展對直流無刷電機控制系統(tǒng)的性能要求不斷提高,因此研

2、究具有響應速度快、調節(jié)能力強、控制精度高的直流無刷電機控制系統(tǒng)具有十分重要的意義。
　　 論文圍繞直流無刷電機無位置傳感器的控制問題展開研究,通過相關文獻了解了國內外直流無刷電動機控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,從直流無刷電機的結構特點及工作原理出發(fā),建立了直流無刷電動機的數(shù)學模型,提出了一種基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡的直流無刷電機無位置傳感器控制新方法。論文通過分析電機轉子位置檢測原理,導出電機的轉子位置與相電壓之間的關系,在此基礎上,構

3、建了一個用于直流無刷電機無位置傳感器控制的小波神經(jīng)網(wǎng)絡模型,該模型根據(jù)位置檢測原理和電機驅動電路的特點,將電機三個相電壓作為網(wǎng)絡輸入,驅動橋路開關信號作為網(wǎng)絡輸出。在訓練過程中,通過不斷地按照自適應算法添加或刪除隱層節(jié)點,最后形成一個結構簡單、緊湊的小波網(wǎng)絡。訓練方法采用梯度下降法,對網(wǎng)絡進行離線訓練和在線訓練,由離線訓練進行參數(shù)初始化并確定網(wǎng)絡隱層節(jié)點個數(shù),以濾波和邏輯處理后的網(wǎng)絡輸出為教師信號,對網(wǎng)絡輸出層連接權進行在線調整,從而由

4、電機的相電壓直接得到電機的換相信號,取代傳統(tǒng)的位置傳感器,實現(xiàn)無位置傳感器的直接電壓控制[1]。論文對基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡的永磁直流無刷電機無位置傳感器的直接電壓控制方法進行了仿真,得到的小波神經(jīng)網(wǎng)絡輸出信號很好的跟蹤樣本信號,驗證了該方案的優(yōu)越性。
　　 論文最后設計并制作了一個實際的直流無刷電機無位置傳感器控制系統(tǒng),系統(tǒng)以dsPIC30F3010電機專用控制芯片為核心,C語言編寫控制程序,對論文提出的方案進行了實現(xiàn),并給出了控制