[發明專利]無軸承永磁同步電機強化學習控制器及其構造方法

有效

• 申請號: 201611180439.2
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106788028B
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發明（設計）人: 華逸舟;朱熀秋
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: H02P21/00
• 分類號: H02P21/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種無軸承永磁同步電機強化學習控制器，包括懸浮繞組電流控制模塊(3)和轉矩繞組電流控制模塊(4)，電機的實時徑向位移值x、y與轉子位移指令值x^*、y^*分別對應地比較得到位移誤差e_x和e_y，實際轉速n與轉速指令值n^*比較得到轉速誤差e_n，其特征是：懸浮繞組電流控制模塊(3)和轉矩繞組電流控制模塊(4)的輸入端分別連接執行器-評價器模塊(2)，執行器-評價器模塊(2)由執行器神經網絡(5)、評價器神經網絡(8)、強化信號模塊(6)和瞬時差分模塊(7)組成，評價器神經網絡(8)和強化信號模塊(6)的輸出端連接瞬時差分模塊(7)的輸入端，瞬時差分模塊(7)的輸出端分別連接執行器神經網絡(5)和評價器神經網絡(8)的輸入端；位移誤差e_x、e_y和轉速誤差e_n是評價器神經網絡(8)、強化信號模塊(6)和執行器神經網絡(5)的共同輸入，執行器神經網絡(5)的輸出是d-q坐標系下的懸浮繞組給定電流i_Bd^*、i_Bq^*與轉矩繞組給定電流i_Md^*、i_Mq^*，懸浮繞組給定電流i_Bd^*、i_Bq^*是懸浮繞組電流控制模塊(3)的輸入，轉矩繞組給定電流i_Md^*、i_Mq^*是轉矩繞組電流控制模塊(4)的輸入。

2.根據權利要求1所述無軸承永磁同步電機強化學習控制器，其特征是：評價器神經網絡(8)根據輸入值生成評價器神經網絡輸出值函數V(t)，強化信號模塊(6)根據輸入值生成強化信號r(t)，瞬時差分模塊(7)根據強化信號r(t)和評價器神經網絡輸出值函數V(t)計算得到并輸出瞬時差分信號δ_TD(t)。

3.一種如權利要求1所述無軸承永磁同步電機強化學習控制器的構造方法，其特征是包括以下步驟：

A.構造執行器神經網絡(5)與評價器神經網絡(8)，采用一個有三層的執行器-評價器復合RBF神經網絡，第一層為輸入層節點數為3個，每個輸入節點代表狀態向量x(t)＝[e_x e_ye_n]^T的一個分量；第二層為隱含層節點數為8個，節點基函數采用高斯核函數；第三層為輸出層節點數為4個，由執行器神經網絡輸出值函數I_m(t)和評價器神經網絡輸出值函數V(t)兩個部分組成；

B.構造強化信號模塊(6)，強化信號模塊(6)的輸出為強化信號r(t)＝α_xr_x(t)+α_yr_y(t)+α_nr_n(t)，r_x(t)、r_y(t)和r_n(t)分別為x軸向位移誤差強化信號、y軸向位移誤差強化信號和轉子轉速誤差強化信號，α_x、α_y和α_n分別為x軸向位移誤差強化信號系數、y軸向位移誤差強化信號系數和轉子轉速誤差強化信號系數；

C.構造瞬時差分模塊(7)，瞬時差分模塊(7)的兩個輸入分別為強化信號r(t)、評價器神經網絡輸出值函數V(t)，兩個輸出都為瞬時差分信號δ_TD(t)＝r(t)+γV(t+1)-V(t)，TD表示瞬時差分，0≤γ≤1為折扣因子，V(t)和V(t+1)分別為更新前后的值函數；

D.由執行器-評價器模塊(2)與懸浮繞組電流控制模塊(3)、轉矩繞組電流控制模塊(4)共同組成無軸承永磁同步電機強化學習控制器。