[發明專利]永磁同步直線電機非線性干擾的控制方法及控制系統

有效

• 申請號: 201210190295.4
• 申請日: 2012-06-11
• 公開（公告）號: CN102710214A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 黨選舉;趙龍陽;徐小平;許勇;姜輝;張向文
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: H02P25/06
• 分類號: H02P25/06
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 歐陽波

1.永磁同步直線電機非線性干擾的控制方法，所述永磁同步直線電機的簡化動力學方程為

x··=-KfKeRMx·-1Mfr(x)-1Mff(x·)-1MfΔ+KfRMU(t),]]>

式中：U(t)是永磁同步直線電機的輸入電壓；

i(t)是永磁同步直線電機電樞電流；

x、與分別為永磁同步直線電機動子的位移、速度和加速度；

k_e是永磁同步直線電機的反電動勢常數；

R是永磁同步直線電機定子繞組電阻；

L是永磁同步直線電機的電感；

k_f是永磁同步直線電機的電磁推力系數；

M是永磁同步直線電機動子質量；

f_r(x)是永磁同步直線電機的推力波動；

是永磁同步直線電機的摩擦力；

f_Δ是永磁同步直線電機的不確定擾動，

令a＝K_fK_e/(RM)，b＝K_f/(RM)，f‾r(x)=Rfr(x)/Kf,]]>f‾f(x·)=Rff(x·)/Kf,]]>f‾Δ=RfΔ/Kf,]]>u‾(t)=U(t)-f‾r(x)-f‾f(x·)-f‾Δ,]]>得到

進行拉普拉斯變換，得到永磁同步直線電機的傳遞函數

G(s)=x(s)u‾(s)=bs(s+a)]]>

其中，S是拉普拉斯算子；

本控制方法為對永磁同步直線電機控制電壓；控制電壓中包含比例微分控制器輸出電壓值u_p和固定參數補償電壓值u_f，

up=KPe(t)+KDe·(t),]]>

其中，K_P與K_D分別是比例和微分系數，e(t)為系統的位置跟蹤誤差，為跟蹤誤差e(t)的微分值；

uf=ax·*/b+x··*/b,]]>

其中，是位置輸入信號x^*的微分值，是的微分值，a與b為電機參數值，

a＝K_fK_e/(RM)，b＝K_f/(RM)，其特征在于：

所述控制電壓還包括小波神經網絡的輸出值u_d，即控制電壓U(t)=u_p+u_f+u_d；

所述小波神經網絡是一個三層前向網絡，

小波神經網絡輸入變量X=[x₁,x₂，…,x_ii，…,x_n]^T為電機動子的位移量，隱含層中的基向量為Ψ=[ψ₁,ψ₂,…,ψ_j，…,ψ_m]^T，W=[w₁,w₂,…,w_j,…w_m]^T為網絡輸出層的權向量，ii＝1,2，...,n；n<20,

激勵函數為：

ψj=(1-||X-Bj||2a1j2)exp(-||X-Bj||22a1j2),]]>

式中，B_j=[b_j1,b_j2，…,b_jii,…,b_jn]^T為網絡節點j的移位參數，a1_j為節點j的伸縮參數，j=1,2，..,m;m<20，

u_d＝ω₁ψ₁+ω₂ψ₂+…ω_jψ_j+…+ω_mψ_m。