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基于模糊神经网络的双电机调速实验系统研究

作　者: 吕晓
导　师: 郭瑞
学　校: 辽宁工程技术大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 模糊神经网络双电机 Matlab仿真矢量控制节能
分类号: TM306
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

本文对模糊神经网络的交流调速智能控制进行了深入的理论和实践研究。三相异步电机交流调速控制是自动化领域中一个重要的研究方向。目前交流调速的性能己经得到明显的改善,在许多领域已经取代了直流调速,对异步电机的性能测试可以在实验室里完成。文中首先阐述了异步电机矢量控制原理,磁场的定向控制可以从根本上改善异步电机的转矩控制特性,实现磁通和转矩的解耦,但是由于系统运行过程中一些不可控或不确定的因素,使交流调速系统的控制器的动态性能不能满足要求,传统PID控制无法满足精度高、反应快、鲁棒性好的要求。将智能控制技术和矢量控制方法结合起来,成为国内外电气传动工作者研究的热点,模糊神经网络控制器作为交流调速的速度控制器代替PID控制器正处于研究阶段。因此,在这些方面的研究是很有意义的。该方法将模糊神经网络应用于双电机调速系统的闭环控制,把模糊神经网络控制和传统的PID控制相结合,根据速度偏差在线调整控制规则,以达到控制目的。仿真与实验表明,利用该方法可以获得较好的系统动静态性能。在深入分析模糊神经网络原理基础上,针对目前模糊神经网络应用于自动控制系统的实用性方法,设计研究了一种基于具有交互功能的MATLAB仿真工具和以TMS320LF24 07ADSP为核心的控制系统硬件平台,对其进行了仿真和试验研究,仿真和试验结果表明引入了模糊神经网络的应用使控制系统具有更好的控制效果,节能效果明显。

全文目录

致谢  4-5
摘要  5-6
Abstract  6-9
引言  9-10
1 概述  10-15
  1.1 现代交流调速系统的发展及研究现状  10-11
  1.2 异步电机矢量控制策略  11
  1.3 智能控制在调速系统中的应用  11-13
    1.3.1 模糊控制  11-12
    1.3.2 神经网络控制  12
    1.3.3 模糊神经网络控制  12-13
  1.4 本文研究的背景及特点  13-14
  1.5 本文研究的目的及意义  14-15
2 双电机调速系统矢量控制  15-24
  2.1 矢量控制技术及其应用  15-18
    2.1.1 矢量控制原理  15-17
    2.1.2 矢量控制类型  17-18
  2.2 电压空间矢量脉宽调制技术  18-22
    2.2.1 电压空间矢量法的控制原理  19-21
    2.2.2 SVPWM 下的电机转速控制  21-22
  2.3 矢量控制双电机变频调速实验系统模型  22-24
3 基于模糊神经网络的双机系统的控制  24-48
  3.1 模糊神经网络的基本理论  24-34
    3.1.1 模糊控制  24-28
    3.1.2 神经网络控制  28-33
    3.1.3 模糊控制与神经网络控制的结合  33-34
  3.2 模糊神经网络结构及算法  34-40
    3.2.1 系统结构  35-37
    3.2.2 学习算法  37-40
  3.3 模糊神经网络实现的具体问题  40-41
  3.4 基于模糊神经网络的双电机调速实验系统的控制方法  41-48
    3.4.1 系统概述  41-42
    3.4.2 模糊神经网络控制器的设计  42-45
    3.4.3 模糊神经网络算法  45-46
    3.4.4 优化模糊神经网络算法  46-48
4 系统硬件设计  48-58
  4.1 引言  48-54
    4.1.1 主电路简介  50
    4.1.2 系统保护设计  50-51
    4.1.3 电流信号检测电路  51
    4.1.4 主控板抗干扰设计  51-52
    4.1.5 智能功率模块驱动  52-53
    4.1.6 电机的转速检测  53-54
  4.2 系统的工作原理  54-57
    4.2.1 频率差值控制  54-55
    4.2.2 节能分析  55-57
  4.3 本章小结  57-58
5 基于Matlab 调速实验系统的建模与仿真  58-65
  5.1 单机系统仿真  58-60
  5.2 双机系统运行状态仿真  60-64
  5.3 仿真结果分析  64-65
结论  65-67
参考文献  67-71
作者简历  71-73
学位论文数据集  73-74

基于模糊神经网络的双电机调速实验系统研究

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