基于人工神经网络无刷直流电机控制系统的研究

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1、’●’■●一≯追墨ffIffI，IIlIlIf，，，lI-●I、●AThesisfortheDegreeofMasterinControlTheoryandControlEngineering▲ControlsystemresearchofBLDCMbasedonartificialneuralnetworkbyXiaoGuangSupervisor：GaoXianwenNortheasternUniversityMonth20舢3m—●舢8m●●㈣4删8删—●脚Y，．．L．k。●▲●■-l■■C，-，4．‘～l卜_-●独创性声明本人声明所呈交的学位论文是

2、在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示诚挚的谢意。学位论文作者签名：商乞签字日期：删／学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。(如作者和导师同意网上交流，请在下方签名：

3、否则视为不同意)学位论文作者签名：寿乞签字日期：导师签名签字日期：：习弧／●’-东北大学硕士论文摘要基于人工神经网络的无刷直流电机控制系统研究摘要永磁无刷直流电机(BLDCM)是随着电机控制技术、电力电子技术和微电子技术的发展而出现的一种新型电机。在无刷直流电机中，电机的参数(反电势等)是影响电机性能预测的重要因素。在用传统的方法对无刷直流电机及其控制系统仿真时，通常假设气隙磁密按正弦或梯形分布，但实际上永磁无刷直流电机的气隙磁密是非线形分布的，所以这种假设与实际有较大的误差。传统无刷直流电机(BLDCM)调速系统通常采用PI控制。由于电机在运行过程中，电

4、机的参数和外部的扰动是不断变化的，所以用普通的PI控制器很难达到很好的控制效果。针对上述问题，本文在分析了无刷直流电机数学模型的基础上，首先建立了基于MATLAB／SIMULINK平台的无刷直流电机的仿真模型，并采用了电流和速度双闭环控制系统对其进行控制。其次，本文利用BP神经元网络具有以任意精度逼近非线性的特性，将遗传算法和BP神经元网络相结合，对无刷直流电机的反电势进行了预测，预测结果表明，用本算法预测的无刷直流电机的反电势更精确。最后，为了提高无刷直流电机调速系统的性能，本文将单神经元网络与PID有机结合，构成单神经元自适应PID控制器，以克服常规P

5、ID控制存在的不足，仿真研究表明上述神经网络自适应PID控制器优于传统PID控制器。．关键词：无刷直流电机；气隙磁密；BP神经元网络；遗传算法；反电势预测；．II．-Pt二jI●●东北大学硕士学位论文AbstractControlsystemresearchofBLDCMbasedonartificialneuralnetworkAbstractBrushlessDCMotoriSanewtypemotorwhichiSdevelopedonbaseofDCmotorwiththeadvancementofthepowerelectronics，motol

6、‘controltechnologyandmicroprocessor．TobrushlessDCmotor,thepredictionofrooter’Spropertiesisaffectedbysomeparameters，suchasbackelectromotiveforce，etc．WhenbrushlessDCmotoranditscontrolsystemaresimulatedintraditionalmethods，air-gapinductionusuallyishypothesizedassine-waveorsquare-wave

7、distribution．Asamatteroffact，theair-gapinductionofbrushlessDCmotorisnonlineardistribution．Therefore，thereisabigerrorbetweenthishypothesisandtherealsituation．nletraditionalspeedregulatorofbrushlessDCMotoradoptsPIDcontroller,butduringthemotorrunning，theparameterofthemotoranddisturba

8、ncealwaysconstantlyvary．Soit’Sdif