永磁同步电机动态模糊神经网络控制器设计

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1、电气传动和自动控制里竺兰!兰竺!竺ElectricDrive＆AutomaticContro『永磁同步电机动态模糊神经网络控制器设计刘凤春，段征宇，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，将动态模糊神经网络(DFNN)运用到永磁同步电机调速系统中，充分利用动态模糊神经网络的学习能力与映射能力，实现模糊系统的参数和结构的在线学习。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。仿真结论说明采用动态模糊神经网络控制器的控制效果较传统PID控制而言，不仅响应速度快、超调小，而且具有非常好

2、的鲁棒性。关键词：永磁同步电机；矢量控制；PID；动态模糊神经网络DOI：10．3969／j·issn．1000-3886．2013．03．007[中图分类号]TM351[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2013)03—0019—03DesignofControlSystemforPMSMBasedonDFNNLIUFeng—chun，DUANZheng—yu，MUXian—min(SchoolofElectricalEngineering，DalianUniversityofTechnology，DalianLiaoning116023，China

3、)Abstract：Inordertoimprovetheperformanceofpermanentmagnetsynchronousmotorcontrolsystem，thispaperappliesthedynamicfuzzyneuralnetwork(DFNN)tothepermanentmagnetsynchronousmotorspeedregulationsystems。makesfulluseoftheDFNNlearningabilityandmappingcapability，realizestheonlinelearningforthef

4、uzzysysteminparametersandstructure．Thispaperadoptsthiskindofvectorcontrollerinthepermanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)tostudysystemsimulation．ThesimulationconclusionshowsthatthecontroleffectofDFNNcontrollerisbetterthanthetraditionalPIDcontrol，notonlyfastresponse，smallovershoot，butalso

5、verygoodrobustness．Keywords：PMSM；vectorcontrol；PID；Dynamicfuzzyneuralnetwork(DFNN)O引言永磁同步电机具有结构简单、体积小、损耗小等优点、它没有1PMSM矢量控制直流电机的换向器和电刷、没有励磁电流、因而具有效率高、功率因数高、力矩惯量比大、定子电流、电阻损耗小、且转子参数可测和控制性能好等特点J，在交流调速中发挥着越来越重要的作用，已广泛用于机器人、数控机床等领域。传统的永磁同步电机的转子磁链定向控制中，给定转速与实际反馈转速误差通过PI调节，得到q轴电流(i=0的控制策略)的参考值

6、。而实际生产中，由于受到参数整定方法复杂的困扰，工作状态也会随着改变，对运行工况的适应性很差。因此这些年来试图将先进的智能控-sin(0)制引入到工业控制中来，模糊控制和神经网络都属于智能控制之列J。模糊系统是基于规则的设计方法，它由一些IF—Then的语言规则组成，而这些模糊规则实际是来自设计者的经验，而在由于获取知识方法的局限性，即使是专家要完成所有规则的设定式中，i、i¨i为定子三相电流；、i分别为d．q轴定子电流；0为也是相当困难。由于神经网络具有学习能力和自适应功能J，将神经网络与模糊控制相结合所形成的模糊神经网络已成为最近研究热点之一。当一个模糊神经网

7、络作为建模工具时，=[一(9L一L)iai](2)这个神经网络也可以看作是基于模糊系统的神经网络，因而就会遇到结构确定的问题，作为一种解决办法动态模糊神经网络被式中，L、L。分别为定子d,q轴同步电感；为转子磁链；p为磁极提出。对数。若采用i=0的控制方式，此时有={i，电磁转矩与本文永磁同步电机调速系统采用双闭环矢量控制来实现，其i。呈线性关系。控制i也就控制了电磁转矩，从而能控制转速。中用DFNN速度控制器来取代常规的PI速度调节器，并对其控收稿13期：2012一Ol一23ElectricaIAutomation19《电气自动化)2o13年第35卷第3期电气传

8、动和自动控