[發明專利]五自由度無軸承異步電機支持向量機逆控制器的構造方法

有效

• 申請號: 201210275539.9
• 申請日: 2012-08-06
• 公開（公告）號: CN102801382A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 楊澤斌;孫曉東;汪明濤;黃振躍;李可;朱熀秋
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: H02P21/00
• 分類號: H02P21/00;H02P21/06
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

1.一種五自由度無軸承異步電機支持向量機逆控制器的構造方法，其特征在于采用如下步驟：

1）先將三個Clark逆變換(11、12、13)分別串接在三個電流跟蹤型逆變器（21、22、23）之前，再將三個電流跟蹤型逆變器（21、22、23）和一個線性功率放大器（24）分別串接在五自由度無軸承異步電機及其負載模型（31）之前，共同作為一個整體組成復合被控對象（32）；

2）用具有19個輸入節點、7個輸出節點的支持向量機（41）加12個積分器????????????????????????????????????????????????構成具有7個輸入節點、7個輸出節點的支持向量機逆（42），其中：支持向量機（41）的第一個輸入為支持向量機逆（42）的第一個輸入，其經第一個積分器的輸出為支持向量機（41）的第二個輸入，再經第二個積分器為支持向量機（41）的第三個輸入；支持向量機（41）的第四個輸入為支持向量機逆（42）的第二個輸入，其經第三個積分器的輸出為支持向量機（41）的第五個輸入，再經第四個積分器為支持向量機（41）的第六個輸入；支持向量機（41）的第七個輸入為支持向量機逆（42）的第三個輸入，其經第五個積分器的輸出為支持向量機（41）的第八個輸入，再經第六個積分器為支持向量機（41）的第九個輸入；支持向量機（41）的第十個輸入為支持向量機逆（42）的第四個輸入，其經第七個積分器的輸出為支持向量機（41）的第十一個輸入，再經第八個積分器為支持向量機（41）的第十二個輸入；支持向量機（41）第十三個輸入為支持向量機逆（42）的第五個輸入，其經第九個積分器的輸出為支持向量機（41）的第十四個輸入，再經第十個積分器的輸出為支持向量機（41）的第十五個輸入；支持向量機（41）第十六個輸入為支持向量機逆（42）的第六個輸入，其經第十一個積分器的輸出為支持向量機（41）的第十七個輸入；支持向量機（41）第十八個輸入為支持向量機逆（42）的第七個輸入，其經第十二個積分器的輸出為支持向量機（41）的第十九個輸入；支持向量機（41）與12個積分器一起組成支持向量機逆（42），支持向量機（41）的輸出就是支持向量機逆（42）的輸出；

3）調整支持向量機的向量系數和閾值使支持向量機逆（42）實現復合被控對象（32）的逆系統功能，將支持向量機逆（42）置于復合被控對象（32）之前組成偽線性系統（51）；

4）偽線性系統（51）等效為7個解耦的積分線性子系統，分別為5個位置二階積分型的偽線性子系統、1個轉速一階積分型的偽線性子系統和1個磁鏈一階積分型的偽線性子系統；對7個解耦的積分子系統分別設計相應的5個轉子位置控制器（62、63、64、65、66）、1個轉速控制器（67）和1個磁鏈控制器（68），并由5個轉子位置控制器（62、63、64、65、66）、1個轉速控制器（67）和1個磁鏈控制器（68）構成線性閉環控制器（61）；

5）將線性閉環控制器（61）、支持向量機逆（42）和復合被控對象（32）依次串接，由線性閉環控制器（61）、支持向量機逆（42）、三個Clark逆變換(11、12、13)、三個電流跟蹤型逆變器（21、22、23）和一個線性功率放大器（24）共同構成五自由度無軸承異步電機支持向量機逆控制器（71）。

2.根據權利要求1所述的構造方法，其特征在于：步驟3）中，所述支持向量機（41）的向量系數和閾值的確定方法為：將階躍激勵信號{,,,,,,}加到復合被控對象（32）的輸入端；采集五自由度無軸承異步電機的轉子位移、、、、、和轉速和磁鏈，將五個位移、、、、離線分別求其二階導數，轉速和磁鏈分別求其一階導數，并對信號做規范化處理，組成支持向量機的訓練樣本集{,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,}；并選取高斯核函數作為支持向量機（41）的核函數，設定正則化參數為1300，核寬度為1.8，對支持向量機（41）進行訓練，從而確定支持向量機（41）的向量系數和閾值。