神经网络pid近似动态规划永磁同步电机控制策略研究

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1、分类号TP273密级神经网络PID近似动态规划永磁同步电机控制策略研究研究生姓名：尹康指导教师姓名、职称：陈卫兵教授学科专业：计算机应用技术研究方向：嵌入式系统湖南工业大学二〇一五年六月五日分类号TP273密级.神经网络PID近似动态规划永磁同步电机控制策略研究ControlstrategyresearchofPMSMbasedonapproximatedynamicprogrammingneuralnetworkPID研究生姓名：尹康指导教师姓名、职称：陈卫兵教授学科专业：计算机应用技术研究方向

2、：嵌入式系统论文答辩日期答辩委员会三湖南工业大学二零一五年六月五日湖南工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研宄做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：n日期年（月芕日湖南工业大学论文版权使用授权书本人了解湖南工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文，

3、允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其他手段保存学位论文；学校可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。作者签名：导师签名:摘要永磁同步电机以其体积小、效率高、功率密度大、可靠性高等优点被广泛应用于变频调速系统中。为了满足现代高性能精密加工行业和制造业的快速发展，对永磁同步电机调速系统要求也越来越高，良好的调速性能和较高的控制精度成为追求目标。传统PID由于其参数固定不变，当控制对象参数变化或系统扰动时没有很好的自适应能力，很难达到预期的控制效果，

4、针对这个问题，本文提出了一种基于神经网络PID的近似动态规划控制方法，实验证明新型控制器能够提升永磁同步电机的调速性能。本文分析了永磁同步电机的数学模型，结合矢量控制原理，针对速度环和电流环双闭环的永磁同步电机矢量控制系统，分析了传统PID控制器和神经网络PID控制器作为速度调节器的优点和不足，利用近似动态规划的自学习能力，能够在控制过程中与控制对象交互式感知迭代寻求最优控制律的特点，与神经网络PID相结合，根据电机反馈状态迭代地调整神经网络PID增益系数K值大小，设计出神经网络PID近似动态规划

5、算法，并在MATLAB平台上进行了仿真实验，仿真结果表明本文提出的新型速度控制器具有更好的调速性能和抗干扰能力。搭建了基于TMS320F28335DSP芯片的硬件系统和测控平台，设计了永磁同步电机调速系统软件，包括系统主程序和各个功能子程序，在实验平台上分别对传统PID控制器和神经网络PID近似动态规划控制器进行实验，实验结果表明，神经网络PID近似动态规划控制器比传统PID控制器速度响应更快、超调更小、抗干扰能力更强。进一步验证了新型速度控制器能够提升永磁同步电机的调速性能。关键词：永磁同步电机

6、，矢量控制，神经网络PID，近似动态规划，DSP28335IABSTRACTPermanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)withitscompactsize,highefficiency,highpowerdensityandhighreliability,iswidelyappliedinfrequencycontrolsystem.Astherapiddevelopmentofhighperformanceprecisionmachiningandmanufact

7、uringindustry,therequirementsarealsoincreasingforPMSMspeedcontrolsystem,goodspeedperformanceandhighcontrolaccuracybecomethegoals.OwingtothetraditionalPIDparametersarefixed,ithasnoadaptiveabilityandcan’treachtheexpectedeffectwhenthecontrolsystemparamet

8、erchangeorthesystemisdistorted.ThereforeanalgorithmthatapproximatedynamicprogrammingbasedonneuralnetworkPIDisproposedinthispaper.TheexperimentsshowthatthenewcontrollercanimprovethespeedcontrolperformanceofPMSM.ThemathematicalmodelofPMSMisstudi