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開關磁阻電機神經(jīng)網(wǎng)絡建模與無E+E位置傳感器控制
開關磁阻電機調(diào)速系統(tǒng)因其結(jié)構(gòu)簡單,、工作可靠,、效率高、成本低及能在較寬的調(diào)速范圍內(nèi)穩(wěn)定運行,自問世起就受到了廣泛的關注,。但由于電機的雙凸極結(jié)構(gòu),磁鏈是轉(zhuǎn)子位置角和電流的非線性函數(shù),建立精確的磁鏈模型較為困難,。且傳統(tǒng)控制系統(tǒng)中E+E位置傳感器的存在使得電機結(jié)構(gòu)復雜、成本增加,、可靠性降低,削弱了應用的優(yōu)勢,。因此,開關磁阻電機的精確建模和無E+E位置傳感器控制策略得到了廣泛的研究。

開關磁阻電機神經(jīng)網(wǎng)絡建模與無E+E位置傳感器控制
無刷直流電機以電子控制線路代替機械電刷和換向器實現(xiàn)直流電機的換相,集有刷直流電機和交流電機的優(yōu)點于一體,是當今率的調(diào)速電機,。采用無E+E位置傳感器控制技術,不但可以克服E+E位置傳感器的諸多弊端,而且能進一步拓寬無刷直流電機的應用領域,。目前,無刷直流電機無E+E位置傳感器控制已成為無刷直流電機控制技術的發(fā)展方向。 近二三十年來眾多的院校,、科研機構(gòu)對無刷直流電機控制的研究大多集中在“無E+E位置傳感器的轉(zhuǎn)子位置檢測”,、“起動”,、“轉(zhuǎn)矩脈動”等幾個方面。但是在無E+E位置傳感器控制技術仍然有許多待解決的問題,。建立了一種基于DSP芯片TMS320F2812的開關磁阻電機磁鏈特性檢測系統(tǒng),。該系統(tǒng)利用DSP的模數(shù)轉(zhuǎn)換功能和串口通信功能,實時采集電機的電壓電流信號,并將結(jié)果傳送至上位機,利用數(shù)字離散方法計算磁鏈,建立不同轉(zhuǎn)子位置下電流與磁鏈的對應關系。實驗表明,該系統(tǒng)能夠準確地獲取電機的磁鏈特性,并且成本較低,操作方便,。由于開關磁阻電機磁鏈是轉(zhuǎn)子位置角和電流的非線性函數(shù),常規(guī)方法難以建立精確的數(shù)學模型,。文中利用小波神經(jīng)網(wǎng)絡建立電流、轉(zhuǎn)子位置角和磁鏈的非線性映射,。結(jié)果表明,該方法建立的開關磁阻電機磁鏈模型誤差小,具有較強的泛化能力,對于電機的在線優(yōu)化控制具有重要意義,。 本文提出了一種新的基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡的開關磁阻電機無E+E位置傳感器控制策略,該方法采用兩個不同的小波神經(jīng)網(wǎng)絡分別獲取相繞組的開通信號和關斷信號,經(jīng)過綜合處理得到單相繞組的換相邏輯。神經(jīng)網(wǎng)絡以相繞組的電流和磁鏈為輸入,以各相的開關信號為輸出,從而建立起電流,、磁鏈和開關信號的非線性映射,訓練完成后,用神經(jīng)網(wǎng)絡輸出結(jié)果取代E+E位置傳感器,實現(xiàn)電機無E+E位置傳感器運行,。仿真和實驗結(jié)果表明,由小波神經(jīng)網(wǎng)絡辨識得到的換相信號和由E+E位置傳感器獲得的換相信號相比,誤差較小,電機能夠準確換相,且輸出轉(zhuǎn)矩波動小,轉(zhuǎn)速曲線平滑。

開關磁阻電機神經(jīng)網(wǎng)絡建模與無E+E位置傳感器控制
以TMS320F2812為主控制器建立了開關磁阻電機控制系統(tǒng),利用控制器強大的信號處理和實時控制功能實現(xiàn)了電機的各種控制方法,且為神經(jīng)網(wǎng)絡離線訓練提供學習樣本,為研究開關磁阻電機的無E+E位置傳感器控制提供了良好的硬件基礎,。