基于模型参考自适应的单神经元PID控制器设计.pdf

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1、第50卷第5期电力电子技术Vo1．50．No．52016年5月PowerElectronicsMav2016基于模型参考A适应的单神经元PID控制器设计余致延，秦亚胜，杨婷，董旺华(湖南大学，电气与信息工程学院，湖南长沙410082)摘要：将神经网络和模型参考自适应控制系统相结合，研究基于模型参考自适应理论永磁同步电动机(PMSM)BP神经网络速度辨识的单神经元比例积分微分(PID)速度控制器。该系统基于模型参考自适应理论利用BP神经网络辨识器得到的参数信息。使用单神经元PID控制器取代传统PID控制在线调整权值。根据李亚谱诺夫稳定性理论验证了该控制器的稳定性．仿真与实验研究证明该方法改善

2、了PMSM速度控制系统的动态响应与自适应控制能力。关键词：永磁同步电动机；单神经元：模型参考自适应中图分类号：TM351文献标识码：A文章编号：1000—100X(2016)05—0089—04TheDesignofSingleNeuronPII)ControllerBasedonModelReferenceAdaptiveSHEZhi．ring，QINYa—sheng，YANGTing，DONGWang—hua(HunanUninversity，Changsha410082，China)Abstract：Theneuralnetworkandmodelreferenceadaptives

3、ystemiscombinedtostudythepermanentmagnetsyn—chronousmotor(PMSM)singleneuronproportionalintegraldiscrete(PID)speedcontrollerwithBPneuralnetworkspeedidentificationbasedonmodelreferenceadaptivetheoryneuralnetwork．Thesystembasedonthemodelrefer·enceadaptivetheoryisusedtoobtaintheparameterinformationoft

4、heBPneuralnetwork．ThesingleneuronPIDcontroNerisusedtoreplacethetraditionalPIDcontroltoadjusttheweights．AccordingtoLyapunovstabilitytheory，thestabilityofthecontrollerisverifiedbysimulationandexperiments．ThemethodimprovesthedynamicresponseandthespeedcontrolsystemofPMSM．Keywords：permanentmagnetsynchr

5、onousmotor；singleneuron；modelreferenceadaptiveFoundationProject：SupposedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．61203207)；ScienceandTechn—ologyProjectofHunanProvince(No．2013FJ4038)1引言献『31提出基于神经网络的模型参考自适应控制方法，可更加快速准确地实现电机速度估计；文献【4]PMSM凭借其高效率、高功率因数、高转矩惯提出神经网络和模型参考自适应相结合的控制方量比等优点，在航空航天、军事等领域得到广泛

6、应法。利用模型参考自适应系统更好地估测被控对用。但PMSM是强耦合非线性时变控制系统，易受象参数，且利用神经网络控制的非线性、变结构、自电机参数变化、外部负载扰动等不确定性因素影响。寻优等各种功能来克服交流控制系统变参数与非传统PID控制性能不尽如人意．研究高性能PMSM线性等不利因素，可提高系统鲁棒性。控制系统解决上述不确定性因素的影响成为电机根据对以上方法的分析．这里将神经网络理控制领域的热点课题[1]。随着微处理器功能不断论和模型参考自适应系统相结合．提出一种基于提升和价格下降，各种先进控制理论新成果己被神经网络模型参考自适应的单神经元PID控制方广泛引入PMSM控制系统研制中【z。

7、文献『21采用案。该方法在用BP网络作为辨识器，根据某以误神经网络的误差传播法调整权值．并实现PI参数差准则学习系统的正向特性基础上．将神经网络在线整定，该方法克服了传统PID算法的局限性：文理论与传统PID控制理论相结合。形成单神经元PID控制器来取代传统PID控制器。依据BP网络基金项目：国家自然基金(61203207)；湖南省科技计划项辨识器的参数辨识．单神经元控制器可进行在线目(2013FJ4038)定稿日期：2