永磁同步电机模糊神经网络pid控制器设计

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1、学兔兔www.xuetutu.com永磁同步电机糊神回治PID别器役针水口肖延嗣口鲍晟口陈宇上海大学机电工程与自动化学院上海200444摘要：随着永磁同步电机技术的不断发展，其在机器人中的运用也越来越广泛，但永磁同步电机有非线性、强耦合和多变量等缺陷，同时，机器人关节驱动电机在运行过程中所受的负载力矩和轴联转动惯量时刻变化，因此。要求电机控制系统具有更强的自适应性和更强的抗干扰能力为了改善传统PID控制器参数固定以及模糊PID控制算法过于依赖设计人员的经验，提出了一种结合神经网络与现有模糊PID控制算法优点的模糊神经网络(FNN)自适应PID控

2、制算法，利用径向基神经网络算法(RBF)对该驱动系统参数进行辨识，降低电机在正常运行过程中受环境变化的影响．达到响应快、控制平稳、精确的要求。关键词：永磁同步电机径向基神经网络模糊神经网络PID中图分类号：TM313文献标识码：A文章编号：1O00—4998(2014109—0021—05永磁同步电机(PMSM)以其体积小、质量轻、效率国外的CetinElmas等⋯为永磁同步电机速度控高等优越的性能．已被广泛应用于数控机床、机器人等制提出了利用一个4层神经网络调整模糊逻辑控制器高性能伺服驱动领域[-，2I机器人关节驱动要满足响应输入输出参数的神

3、经网络模糊控制器．降低了模糊逻速度快、运行稳定以及精度高等性能指标，通常通过对辑控制对经验的依赖性．取得了较好的控制效果电流调节器(转矩调节器)、速度调节器和位置调节器NihatOzturk和EmreCelik『5]通过遗传算法与模糊PID的设计来实现结合．利用遗传算法自动形成模糊算法的模糊规则来在机器人运行过程中．随工作条件不同．如电机位进行永磁同步电机的速度环控制置改变、环境温度变化等．电机参数可能发生变化，传本文结合传统PID控制器与现代模糊控制算法各统的PID控制器．由于初始设计的控制参数固定，导自的优点．提出一种新型模糊神经网络PID

4、控制算致关节电机的实际控制效果达不到最优为了解决上法．利用径向基神经网络(RadialBasisFunction述问题，自适应控制、神经网络控制等新型控制算法用Network，RBFN)对电机进行参数辨识，调整控制参数．于电机参数辨识中是近来国内外研究的热点。达到机器人关节电机控制性能要求通过MATLAB对文献r3]中利用递归小波神经网络提出一种能够控制系统建模仿真．验证控制算法的可行性。根据参数变化和负载干扰调整控制参数的混合控制算1永磁同步电机(PMSM)数学模型法．获得了较好的控制效果。永磁同步电机是一个多变量、强耦合、非线性系上海市科学

5、技术委员会科技支撑项目(编号：13DZ1101700)上海市科学技术委员会重点科技攻关专项(编号：12111101004)统，对永磁同步电动机模型作如下假设。收稿日期：2014年3月f1)忽略铁心饱和。参考文献SocietyofPhoto—OpticalInstrumentationEngineers，南仁东．500m球反射面射电望远镜FAST[J]．中国科学GMarseille，2008．辑，2005。35(5)：449—466．『5]仇原鹰．大射电望远镜馈源支撑与指向跟踪系统的力学模[2]朱文白．FAST望远镜天文规划和馈源支撑的相关研究型

6、分析及实验研究[D]．西安：西安电子科技大学，2002．『D1．北京：中国科学院研究生院，2006．『6]董杰．大射电望远镜AB轴平台控制系统软件设计及开发『D1．西安：西安电子科技大学，1986．[3]QiuYuhai．ANovelDesignforaGiantArecibo—typeSphericalRadioTelescopewithanActiveMainReflector『7]段宝岩，苏玉鑫．仇原鹰．新一代大射电望远镜机电光一体化设计研究[J]．中国机械工程，1999(9)．[J]．MonthlyNoticesoftheRoyalAs

7、tronomicalSociety，『8]苏玉鑫．大射电望远镜精调Stewaa平台的优化、分析与控1998，301：827-830．[4]KareherH，LiH，SunJH，eta1．ProposedDesignConcepts制『D]．西安：西安电子科技大学，2002．△oftheFASTFocusCabinSuspension[C]．Proceedingsof(编辑日月)机械制造52卷第601期2014／9圆学兔兔www.xuetutu.com(2)不计涡流和磁滞损耗。化模糊控制规则．调整隶属度函数。(3)永磁材料的电导率为零。模糊控制规

8、则通过将人的控制经验~-f-E为模糊规(4)相绕组中感应电动势波形是正弦波。则．对设计人员经验要求较高．而且有限的规则难以准确通过坐标变换．将三相定子