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双馈电机神经网络逆控制策略研究及仿真

作　者: 熊大为
导　师: 廖冬初
学　校: 湖北工业大学
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: 双馈电机神经网络逆系统矢量控制
分类号: TM301.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 112次
引　用: 3次
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内容摘要

对于复杂的非线性系统,逆系统方法能够起到反馈线性化和多变量解耦的作用,其思路简单易于理解。但是要想得到逆系统的解析实现形式,不仅要依赖于精确的数学模型的解析表达式,还要依赖具体的系统参数,而在具体情况中,许多被控系统耦合性很强,具有很强的非线性特征,难以用精确的解析表达式表示出来,只能用近似的模型来代替。而要创建它的精确数学模型并求解逆系统解析表达式,必须利用许多求解技巧,但有时仍然难以实现,而且许多非线性被控系统的内部状态与具体参数是部分可测的,甚至有时是难以获取的。另外,在实际过程中系统参数还要受到周围环境变化的影响,这样会引起很大的波动,致使得到的逆系统不能完全确定。由于神经网络具有多输入多输出的特点,且具有自学习能力,能够以任意精度逼近复杂非线性函数,因此,引入神经网络来创建非解析实现形式的逆系统,方法十分有效。双馈电机是一个多变量、非线性、强耦合的系统,本文在双馈电机矢量控制的基础上,提出了采用神经网络逆系统的控制策略来控制双馈电机,给出了双馈电机在定子磁链定向时MT轴坐标系下的数学模型,并得到了双馈电机的状态方程表达式,运用Interactor算法证实了系统的可逆性。用MATLAB软件构造出了双馈电机神经网络逆模型,加上积分器后与原系统串接构成伪线性复合系统,通过仿真给出了转速和磁链解耦波形,仿真结果表明神经网络逆系统控制策略应用在双馈电机上是可行的。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-7
目录  7-9
第1章引言  9-13
  1.1 课题的背景和意义  9-10
  1.2 双馈调速技术的发展状况  10-11
  1.3 本文研究的主要内容  11-13
第2章双馈电机调速原理分析  13-29
  2.1 双馈调速原理概述  13-16
  2.2 双馈电机的数学模型  16-19
  2.3 坐标变换和变换矩阵  19-24
    2.3.1 坐标变换的基本思路和变换的原则  19-21
    2.3.2 由三相静止坐标系到两相同步旋转坐标系的变换  21-22
    2.3.3 两相静止坐标系下的双馈电机数学模型  22-23
    2.3.4 两相同步旋转坐标系下的双馈电机数学模型  23-24
  2.4 定子磁链定向矢量控制策略  24-29
第3章神经网络逆控制原理  29-45
  3.1 BP网络基础  29-32
    3.1.1 静态神经网络  29-31
    3.1.2 动态神经网络  31-32
  3.2 逆系统线性化解耦原理  32-35
    3.2.1 逆系统的概念  32-33
    3.2.2 逆系统线性化解耦概述  33-35
  3.3 神经网络逆控制的原理与结构  35-38
    3.3.1 神经网络逆控制组成原理  35-36
    3.3.2 神经网络逆系统的结构  36-38
  3.4 神经网络逆系统的实现  38-43
    3.4.1 神经网络逆系统结构的确定  39
    3.4.2 神经网络的选型  39-40
    3.4.3 神经网络逆系统的训练结构与步骤  40
    3.4.4 激励信号的选取  40-41
    3.4.5 训练样本的获取  41-42
    3.4.6 神经网络的训练与校验  42-43
    3.4.7 神经网络逆系统的校验  43
  3.5 基于神经网络逆系统的复合控制器  43-45
第4章双馈调速神经网络逆控制策略及仿真  45-57
  4.1 双馈调速神经网络逆控制策略  45-47
    4.1.1 双馈电机逆系统分析  45-46
    4.1.2 控制方案概述  46-47
  4.2 电机神经网络逆模型的构造  47-50
  4.3 双馈电机神经网络逆控制框图  50-53
  4.4 双馈调速神经网络逆控制MATLAB仿真  53-57
第5章总结与展望  57-59
  5.1 全文总结  57
  5.2 研究展望  57-59
参考文献  59-62
致谢  62-63
附录  63

双馈电机神经网络逆控制策略研究及仿真

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