基于单神经元的永磁同步电动机控制系统研究

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1、哈尔滨工程大学硕士学位论文摘要近年来，随着永磁材料技术、电力电子技术、相关控制理论的不断发展，永磁同步电动机的应用领域越来越广泛，永磁同步电动机的开发和研究也越来越受到关注。永磁同步电动机调速系统已成为现代交流调速系统的主流之一。本文首先对矢量控制基本原理进行分析，在此基础之上建立了永磁同步电动机数学模型，采用了以空间矢量PWM调N(SVeWM)为基础的永磁同步电动机转子磁场定向矢量控制系统。其次，针对传统PID控制无法实现控制参数自整定的缺点，将单神经元控制理论应用于传统PID控制器，构成单神经元自适应PID控制器，结合免疫反馈机理加入其中，

2、使其增益也具有自调整能力。在MATLAB／Simulink环境下构建了系统模型，进行了相关软件仿真。仿真结果表明，单神经元自适应PID控制器具有结构简单，自学习，自适应能力强的特点，控制性能要优于传统PID控制。最后，以TI公司的电机专用DSP芯片TMS320F2812为控制核心，对系统的主电路、控制电路以及外为辅助电路进行了设计。在硬件电路的基础上，在CCS2000开发环境下，设计了包括永磁同步电动机矢量控制算法、SVPWM波的产生、电流及速度和位置中断采样等系统程序，并对程序进行了调试和完善。通过软件运行，输出的PWM波形正确无误，用输出的

3、信号来控制硬件电路，电路工作正常，说明设计方案正确、可靠。关键词：永磁同步电动机；矢量控制；SVPWM；单神经元哈尔滨工程大学硕士学位论文AbstractRecently，withthedevelopmentofhighperformanceinpermanentmagneticmaterials，electricpower,andcontroltheories，theapplicationsofPermanentMagnetSynchronousMotor(PMSM)bc顽啦moreandmorewidely，andthedevelopmen

4、tandstudyofPMSMisgettingmoreattention．ThePermanentmagnetsynchronousmotorSpeedcontrolsystemhasbecomeoneofthemostimportantpartsoftheACDriveSystem．Firstly,inthispaperthebasictheoryofVectorControlonPMSMisamlyZed．OnthisbasethemathematicalmodelofPMSMareillustrated．111eFieldOrienta

5、tedContmIandVectorControlwhichbasedonSpaceVectorPulseWidthModulation(SVPWM)ischosenasthecontrolschemeofthissystem．Then,sincethedisadvantagesoftraditionalPIDcontrollerwhichcan’tregulatethecontrolparametersautomatically,singleneuroncontroltheorywasappliedtothetraditionalPIDcon

6、trollerSOastomakeupasingleneuronadaptivePIDcontroller．ThenusetheImmunefeedbackmechanismtojoininthesingleneuronadaptivePIDcontm眠SOthatthecontrollercangetaadjustablegain．EstablishthesystemmodelinMATLAB／Simulinkenvironment,andfinishtheemulationexperiments．Thesimulationresultssh

7、owthatthesine#neuronadaptivePIDcontrollerhasasimples锄lctIlre，strongserf-learningandadaptiveabilityofthechamcteristicsandthecontrolperformanceissuperiortothetraditionalPIDcontr01．Finally，thedesignofthemaincircuit,controlcircuitandexternalcircuitwasaccompⅡShedbaseduponTI’Sexcl

8、usiveDSP(TMS320F2812)formotorcontr01．Basedonthehardwaredesign，theauthorfini