基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)無速度傳感器-永磁同步電機(jī)控制

基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)無速度傳感器永磁同步電機(jī)控制作者姓名： 徐小龍指導(dǎo)教師： 王迎春?jiǎn)挝幻Q： 東北大學(xué)專業(yè)名稱： 電氣工程及其自動(dòng)化東北大學(xué)2013年6月NeuralNetwork-BasedAdaptiveSensor-lessControlofPermanentMagnetSynchronousMachinesbyXuXiaolongSupervisor:AssociateProfessorWangYingchunNortheasternUniversityJune2013東北大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書-第五章總結(jié)與展望總結(jié)與展望總結(jié)本課題的主要工作在本課題的研究過程中，主要完成了以下的工作：(1)查閱了大量的國(guó)內(nèi)外有關(guān)永磁同步電機(jī)無傳感器方面、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)以及MATLAB仿真的相關(guān)文獻(xiàn)，結(jié)合他人所做的工作，把基于李雅普諾夫函數(shù)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法應(yīng)用于控制永磁同步電機(jī)中，對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角進(jìn)行估計(jì)，達(dá)到了預(yù)計(jì)的效果。(2)深入研究了永磁同步電機(jī)的矢量控制，建立其數(shù)學(xué)模型，利用SVPWM矢量控制方法，并對(duì)該控制方法的原理以及實(shí)際應(yīng)用做了大量的理論分析。(3)利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法，實(shí)現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器的學(xué)習(xí)和在線調(diào)整。(4)利用MATLAB進(jìn)行各個(gè)模塊的仿真，對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制器進(jìn)行研究，提高整個(gè)系統(tǒng)的魯棒性和自適應(yīng)性，驗(yàn)證其控制的有效性。工作總結(jié)永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)具備交流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)與直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，包括體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單以及使用壽命長(zhǎng)等因此在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活、航空航天的各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。但是因?yàn)橛来磐诫姍C(jī)是一個(gè)多變量、非線性、強(qiáng)耦合的系統(tǒng)，當(dāng)對(duì)速度、轉(zhuǎn)矩控制要求精確控制的情況下，傳統(tǒng)的控制方法很難達(dá)到預(yù)計(jì)的要求，同時(shí)由于有機(jī)械傳感器的存在，不僅增加了系統(tǒng)的成本，最重要的是降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。因此本文提出了基于李雅普諾夫函數(shù)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的永磁同步電機(jī)無傳感器的控制方法，將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與永磁同步電機(jī)的矢量控制相結(jié)合，使該控制方法具有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)越性，控制簡(jiǎn)單、調(diào)節(jié)速度快、魯棒性強(qiáng)的特點(diǎn)，有效地克服了參數(shù)突變以及外界環(huán)境干擾的問題。在本文中，基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造了具有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的永磁同步電機(jī)自適應(yīng)控制系統(tǒng)，充分利用了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)無限的逼近非線性映射的能力和自學(xué)習(xí)自適應(yīng)能力，在線辨別電機(jī)輸出并在線隨時(shí)的調(diào)節(jié)控制器的參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)了永磁同步電機(jī)的調(diào)速控制。由于本人的能力和知識(shí)儲(chǔ)備有限，本課題還有很多方面有待于深入研究，還存在著很多缺點(diǎn)。主要是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的建立，在整體的永磁同步電機(jī)搭建過程中，有部分的仿真沒有得出結(jié)果，實(shí)際轉(zhuǎn)速與設(shè)定值并不相符，我將在以后的研究生期間刻苦學(xué)習(xí)，繼續(xù)深造。對(duì)以后工作的展望由于無傳感器技術(shù)可以降低系統(tǒng)的成本提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，加上神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制優(yōu)點(diǎn)，該種控制技術(shù)會(huì)越來越受到人們的關(guān)注。在總結(jié)以往的研究試驗(yàn)中，該種控制技術(shù)還需從以下兩個(gè)方面進(jìn)一步研究和完善：(1)應(yīng)該深入研究神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法，針對(duì)學(xué)習(xí)非線性系統(tǒng)的建模應(yīng)預(yù)測(cè)控制模型的性能、特點(diǎn)和有效的實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)算法等。(2)應(yīng)該從工業(yè)的角度去尋找預(yù)測(cè)控制需要解決的實(shí)際問題，把該種控制方法與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，提高產(chǎn)業(yè)效率。(3)應(yīng)該結(jié)合實(shí)際，靈活運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)，是理論和實(shí)踐充分結(jié)合。東北大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 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致謝致謝值此論文完成之際，感謝我尊敬的老師王迎春教授。本文是在他的悉心指導(dǎo)和關(guān)懷下完成的。老師淵博的知識(shí)、認(rèn)真的科研作風(fēng)、豁達(dá)的心胸以及開朗的性格給我樹立了良好的學(xué)習(xí)榜樣。王老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和科學(xué)的工作方法給了我極大的幫助和影響。在此衷心感謝王老師對(duì)我的關(guān)心和指導(dǎo)，謹(jǐn)向老師表示崇高的敬意和最真誠(chéng)的祝福！在論文撰寫期間，我要感謝同學(xué)給予的幫助，他們與我分享他們寶貴的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)。他們?yōu)槲艺撐牡耐瓿商岢隽嗽S多寶貴建議及真知灼見。感謝所有曾經(jīng)關(guān)心和幫助過我的老師、同學(xué)、朋友和親人！最后，深深感謝含辛茹苦撫養(yǎng)我長(zhǎng)大并一直關(guān)心著我的父母，是他們的殷切希望和無微不至的關(guān)懷鼓舞我前進(jìn)，我的每一個(gè)進(jìn)步都凝聚著他們的心血?；贑8051F單片機(jī)直流電動(dòng)機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對(duì)良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級(jí)倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營(yíng)養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測(cè)試儀的研制基于單片機(jī)的自動(dòng)找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機(jī)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動(dòng)器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測(cè)儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動(dòng)檢測(cè)儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測(cè)量?jī)x的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號(hào)檢測(cè)儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專用單片機(jī)核的可測(cè)性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測(cè)微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測(cè)基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時(shí)控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測(cè)量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動(dòng)低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測(cè)量?jī)x的研制基于單片機(jī)的紅外測(cè)油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測(cè)漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于AVR單片機(jī)的低壓無功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動(dòng)信號(hào)的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究基于單片機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機(jī)的莫爾斯碼自動(dòng)譯碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機(jī)的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機(jī)的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機(jī)與Internet互聯(lián)的研究與實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機(jī)控制器的研究基于單片機(jī)γ-免疫計(jì)數(shù)器自動(dòng)換樣功能的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的倒立擺控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)單片機(jī)嵌入式以太網(wǎng)防盜報(bào)警系統(tǒng)基于51單片機(jī)的嵌入式Internet系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)單片機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在擠壓機(jī)上的應(yīng)用MSP430單片機(jī)在智能水表系統(tǒng)上的研究與應(yīng)用基于單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)中TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用單片機(jī)在高樓恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用基于ATmega16單片機(jī)的流量控制器的開發(fā)基于MSP430單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)及智能網(wǎng)絡(luò)水表的設(shè)計(jì)基于MSP430單片機(jī)具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與回放功能的嵌入式電子血壓計(jì)的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的氨分解率檢測(cè)系統(tǒng)的研究與開發(fā)\t"