两电机变频系统支持向量机逆解耦控制

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1、江苏大学硕士学位论文摘要多电机变频调速系统是现代工业生产中应用比较普遍的电控系统，在纺织、冶金、机械、造纸、印刷等国民经济的各个领域都有广泛的应用。由于该类系统具有复杂的高阶、非线性、多变量的特点，传统控制方法无法满足控制精度和效果的要求，如何解决这种复杂系统的控制问题，便成为如今电力拖动系统研究的热点。本文在国家自然科学基金(60874014)、江苏省自然科学基金(BK2007094)以及教育部博士点基金(20050299009)的资助下，以两电机变频调速系统为被控对象，应用支持向量机逆控制方法，对该非线性强耦合系统的速度与张力进行了解耦实验、跟踪实验以及鲁棒

2、性实验。首先，简要介绍了逆系统概念以及支持向量机的基本理论。针对逆系统方法的“瓶颈”问题，提出依靠支持向量机良好的非线性建模特点，将支持向量机理论与传统逆系统方法结合，构造支持向量机逆控制方法。其次，对矢量控制方式下的两电机同步系统数学模型进行可逆性分析，证明该系统可逆，进而导出系统逆的数学表达式。然后用支持向量机逼近系统的逆，进一步构造支持向量机逆系统串联在两电机系统之前，组成伪线性复合系统。再次，基于MATLAB6．5仿真平台，通过S函数构建两电机变频系统的模型，对支持向量机逆控制方法的有效性进行了仿真研究。最后，通过S7．300PLC实验平台，分别研究了该

3、控制方法的解耦效果、跟踪效果以及鲁棒性。通过仿真和大量试验，验证了该方法比传统PID控制具有更好的静态及动态解耦效果；跟踪速度快，精度高；对电机参数摄动及负载扰动具有更强的鲁棒稳定性。关键词：两电机系统；逆系统；支持向量机；解耦控制；张力控制；鲁棒性江苏大学硕士学位论文ABSTRACTMulti·-motorvariablefrequencyspeed··regulatingsystemisallelectroniccontrolsystem，whichiswidelyappliedinmodemindustrialproduction，suchas，texti

4、le，metallurgy,machine，paper,steelrolling，andSOon．Becausethesystemhassomespecialcharacteristicsasmulti—variable，nonlinear,strongcoupling，traditionalcontrolmethodsarea’tabletocontroliteffectively．Howtogaingreatcontrolperformancehasbecomeankeyissueinmodemelectricaldriverarea．Witllthefin

5、ancialaidofNationalNatureScienceFund(60874014)，ChinaMinistryofEducationFund(20050299009)andNaturalScienceFundofJiangsuProvince(BK2007094)，focusingonatwo·-motorvariablefrequencyspeed·-regulatingsystemcomposedoftwoACinductionmotorsandinverters，thedecouplingcontroloftwomotorvariablefreq

6、uencysystemsbasedonSupportVectorMachines(SVM)Inversewasstudiedinthispaper．Firstly,theconceptoftheinversesystemandthetheoryofSVMisintroduced．Todealwimthebottlenecksofthetraditionalinversesystemmethods．combiningthegoodabilityofmodelingnonlinearprocessessetavailableofSVM，theSVMinverseco

7、ntrolWasproposed．Secondly,thereversibilityofthistwo—motorsystemworkingonvectorcontrolmodeWasteStified．Onthebasisofreversibilityanalysisoforiginalsystem，theinversemodelapproximatedbytheSVMWascascadedwiththeoriginalsystem．Thirdly,basedonMATLAB6．5，themodelofthistwo-motorvariablefrequenc

8、ysystemWasco