永磁同步电机自适应神经模糊推理控制研究

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1、《电气自动化)2011年第33卷第6期电气传动和自动控制ElectricDrive＆AutomaticControI永磁同步电机的自适应神经模糊推理控制研究张宇刘凤春牟宪民(大连理工大学电气工程学院，辽宁大连116023)摘要：针对如何提高永磁同步电机控制系统的性能，设计了一种新型的自适应神经模糊(ANFIS)速度控制器，其充分利用神经网络的学习能力与映射能力，实现模糊系统的自学习、自适应功能。对采用这种控制器的永磁同步电机(PMSM)矢量控制系统进行了仿真研究，并分析了仿真波形。控制效果较传统PID控制而言，不仅响应速度快、超调小，而且稳态精度非常高。关键词：永磁同步电机矢量控制PID

2、自适应神经模糊控制器[中图分类号]TM351[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2011)06—0004—03TheControlSystemofPMSMBasedOnANFISZhangYuLiuFengchunMOHXianmin(CollegeofElectricalEngineering，DalianUniversityofTechnology，DalianLiaoning116023，China)Abstract：Aimingathowtoimprovetheperformanceinthecontrolsystemofpermanentmagnetsynchron

3、ousmotor，thispaperdesignedanewANFISspeedcontroller，whichmakesfulluseofthelearningabilityandmappingcapabilitiesofneuralnetworktorealizefuzzysystem’sself-learningandself-adaptivefunction．Inthispaper，withusingthatcontrollerintothePMSMvectorcontrolsystem，thesimulationresearchwasdone，anditsresultswere

4、analyzed．ComparedwithtraditionalPIDcontroller，itscontroleffectnotonlyhashighspeedresponsibility，smallovershoot，butalsosteadyprecisionisverygood．Keywords：PMSMVectorcontrolPIDANFIScontroller0引言由于永磁同步电机(PMsM)具有体积小、结构简单、转动惯量小、输出转矩大、响应速度快、可靠性高等特点，因此在伺服控．cosO-sin0制领域中得到广泛应用。对此，研究者们提出了许多控制方案，如文献[1]利用矢量控

5、制来进行转矩电流和励磁电流之间的解耦，文献[2]采用滑模变结构控制来克服电机的非线性，文献[3]式中，i。、i¨为定子三相电流；、iq分别为dq轴定子电流；0为转采用基于自抗扰控制器来设计永磁同步电机的位置伺服系统。这些方法是基于解耦线性化模型的现代控制策略，是从电机本体参数出发进行线性化的处理。=[qri一(L一Ld)](2)同时从智能控制方法出发，出现了如文献[5]中所采用的模糊P1控制等。但是模糊推理系统的设计却存在相当依靠专家或式中，、Lq分别为定子由轴同步电感，是与(0无关的常量；为操作人员经验和知识的缺陷。JangJ-SR．首先提出了自适应神经模糊控制器(ANFIS)E6]，

6、把神经网络和模糊控制相结合，利用由公神经网络的学习能力与映射能力，实现模糊系统的自学习、自适式(1—2)可知，若应功能，并对非线性系统建模进行了仿真研究。文献[7]中把模糊推理和神经网络相结合，进行了永磁同步电动机直接转矩控制令id=0，则电磁转的仿真研究，文献[8]把其应用到了中央空调水系统节能控制的矩完全由仿真研究中，文献[9]把其应用到了开关磁阻电机的控制中。本文永磁同步电机伺服系统采用双闭环矢量控制来实现，其转子磁链和定子交中用ANFIS速度控制器来取代常规的PI速度调节器，并对其控制过程进行了研究分析。轴电流分量确定。1PMSM的矢量控制控制这两图1PMSM双闭环矢量控制系统框

7、图矢量控制就是以旋转的转子磁通矢量为参考坐标，利用从定个解耦的量，就控制了电磁转矩，从而控制转速。因此，通过矢量子坐标系(abc坐标系)到转子坐标系(dq坐标系)之间的变换，变换实现了像控制直流电机一样地对PMSM进行控制。图1是永磁同步电机伺服系统的双闭环矢量控制系统框图，其中用速度收稿日期：2011—05—09控制器采用的是常规的PID控制。4ElectricalAutomation《电气自动化}2011年第33卷第6期电气传动