[發(fā)明專(zhuān)利]一種無(wú)刷直流電機(jī)矢量控制系統(tǒng)及其構(gòu)建方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810541010.4
• 申請(qǐng)日: 2018-05-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108718164A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李瑤;王易錢(qián);李德軍;魏建宏;李玉鵬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 常州蘭陵自動(dòng)化設(shè)備有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02P21/00
• 分類(lèi)號(hào): H02P21/00;H02P21/22;H02H7/085
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明涉及一種無(wú)刷直流電機(jī)矢量控制系統(tǒng)及其構(gòu)建方法，所述無(wú)刷直流電機(jī)矢量控制系統(tǒng)包括：雙閉環(huán)調(diào)節(jié)器、SVPWM控制器和逆變器；其中所述雙閉環(huán)調(diào)節(jié)器包括轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)外環(huán)和電流調(diào)節(jié)內(nèi)環(huán)，且所述轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)外環(huán)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器適于采用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器；一給定轉(zhuǎn)速經(jīng)所述雙閉環(huán)調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)后輸入至所述SVPWM控制器；以及所述SVPWM控制器適于產(chǎn)生控制脈沖信號(hào)，并通過(guò)所述逆變器逆變后作為無(wú)刷直流電機(jī)的控制信號(hào)；本發(fā)明的無(wú)刷直流電機(jī)矢量控制系統(tǒng)在傳統(tǒng)的控制方法基礎(chǔ)上引入了模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，增加了系統(tǒng)的自適應(yīng)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種將模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和無(wú)刷電機(jī)矢量控制兩者相結(jié)合的組合應(yīng)用，具體涉及一種無(wú)刷直流電機(jī)矢量控制系統(tǒng)及其構(gòu)建方法。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)的發(fā)展，閥門(mén)裝置在生活生產(chǎn)中被使用的越來(lái)越多，如何實(shí)現(xiàn)對(duì)閥門(mén)更加可靠有效的控制具有很大的研究?jī)r(jià)值。雖然現(xiàn)在已經(jīng)有很多的控制方法被提出，但是大部分電機(jī)控制的閥門(mén)系統(tǒng)存在著很大的不足，例如抗干擾性差，自適應(yīng)能力不足或不具備自適應(yīng)能力，容易出現(xiàn)故障等。隨著社會(huì)的進(jìn)一步發(fā)展，各個(gè)領(lǐng)域?qū)ζ淇刂埔髸?huì)進(jìn)一步提高，這些缺點(diǎn)都會(huì)被逐漸放大，成為阻礙發(fā)展的因素。由于這些不足的存在，會(huì)使得系統(tǒng)的可靠性降低，甚至產(chǎn)生安全隱患。同時(shí)，這些不足所帶來(lái)的系統(tǒng)維護(hù)成本，也將會(huì)成為一個(gè)制約發(fā)展的重要因素。而引入了模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，將極大程度的彌補(bǔ)這些不足。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種無(wú)刷直流電機(jī)矢量控制系統(tǒng)及其構(gòu)建方法。

為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種無(wú)刷直流電機(jī)矢量控制系統(tǒng)，包括：雙閉環(huán)調(diào)節(jié)器、SVPWM控制器和逆變器；其中所述雙閉環(huán)調(diào)節(jié)器包括轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)外環(huán)和電流調(diào)節(jié)內(nèi)環(huán)，且所述轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)外環(huán)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器適于采用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器；一給定轉(zhuǎn)速經(jīng)所述雙閉環(huán)調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)后輸入至所述SVPWM控制器；以及所述SVPWM控制器適于產(chǎn)生控制脈沖信號(hào)，并通過(guò)所述逆變器逆變后作為無(wú)刷直流電機(jī)的控制信號(hào)。

進(jìn)一步，所述模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器適于利用歷史數(shù)據(jù)樣本對(duì)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練和學(xué)習(xí)，以獲得網(wǎng)絡(luò)權(quán)值與閾值初始值；以及通過(guò)采用在線監(jiān)督學(xué)習(xí)算法對(duì)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化。

進(jìn)一步，所述模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)共有四層BP網(wǎng)絡(luò)，分別是輸入層、模糊化層、模糊規(guī)劃層和輸出層，且在模糊化層中加入遞歸神經(jīng)元；以及利用歷史數(shù)據(jù)樣本對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練和學(xué)習(xí)，即輸入層中，模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入矢量x為[e,ec]^T，將輸入矢量x轉(zhuǎn)換為[-1,1]區(qū)間值，則該輸入層的輸出節(jié)點(diǎn)值為：

O_i⁽¹⁾＝I_i⁽¹⁾＝x_i；

式中，i＝1,2；x₁＝e,x₂＝ec；

在模糊化層中，對(duì)輸入變量進(jìn)行模糊化處理，每個(gè)輸入變量均分別表示為模糊語(yǔ)言變量{PB,PS,ZE,NS,NB}，其中，PB為負(fù)大，PS為負(fù)小，ZE為零，NS為正小，NB為正大；計(jì)算求取每個(gè)分量屬于各模糊語(yǔ)言變量集合的隸屬函數(shù)，用高斯函數(shù)表示隸屬函數(shù)，所述模糊化層共有十個(gè)輸出節(jié)點(diǎn)，其輸出節(jié)點(diǎn)值為：

O_ij⁽²⁾＝u_ij(x_i)＝exp[-(I_ij⁽²⁾-a_ij²)²/b_ij²]；

式中，I_ij⁽²⁾＝O_i⁽¹⁾,i＝1,2；j＝1,2,…,5；a_ij和b_ij分別是高斯函數(shù)的中心值和寬度值；