人工神经网络在无刷直流电动机中的应用研究

论文题目: 人工神经网络在无刷直流电动机中的应用研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 电力电子与电力传动

作者: 黄家圣

导师: 谢卫

关键词: 无刷直流电机,神经网络,控制,算法,反电势预测

文献来源: 上海海事大学

发表年度: 2005

论文摘要: 永磁无刷直流电动机(BLDC)是随着电机控制技术、电力电子技术和微电子技术的发展而出现的一种新型电机。它是在有刷直流电动机的基础上发展起来的。由于无刷直流电动机既具备交流电动机的结构简单、运行可靠、维护方便等一系列优点，又具备直流电动机的运行效率高以及调速性能好等诸多特点，因此成为研究热点。 控制器对无刷直流电动机的转速控制至关重要，因此研究无刷直流电机的控制策略十分重要。PID控制是最早发展起来的控制策略之一，被广泛应用于工业过程控制，但是传统的PID控制器对实际工业过程中的非线性时变伺服系统不能达到理想的控制效果。针对这一问题，本文以无刷直流电动机为控制对象，通过分析无刷直流电动机的数学模型，以BP神经网络为基础，设计了应用于无刷直流电机的神经网络PID控制器。 另一方面，在无刷直流电机中，电机的参数(反电势等)是影响电机性能预测的重要因素。在传统的无刷直流电机设计当中，要准确计算电机的气隙反电势等特征参数，一般采用电磁场理论和有限元方法。由于其复杂、费时，使得这种方法无法在电机优化设计中获得有效的应用。采用人工神经元网络理论则可以有效地解决计算的准确性与计算量之间的矛盾。本文利用改进的Boosting算法构造了多神经网络集成的预测模型，对无刷直流电机的反电势进行了准确预测。 本文在MATLAB平台的基础上对无刷直流电机的神经网络PID控制器及其反电势预测模型分别进行了仿真，并在预测反电势的基础上对电机的动态性能进行了仿真预测。仿真结果表明，神经网络PID控制器具有良好的参数整定效果；Boosting多网集成预测模型具有较高的预测精度，能够为无刷直流电机的优化设计提供可靠的参数。

论文目录:

第一章 绪论

1.1 无刷直流电动机的发展概况

1.2 无刷直流电动机的控制方法

1.3 无刷直流电机的反电势预测

1.4 本文主要研究内容

第二章 无刷直流电动机的数学模型

2.1 无刷直流电动机的基本结构

2.2 无刷直流电动机的工作原理

2.3 用于预测仿真的无刷直流电机数学模型

2.4 基于神经网络PID控制的电机数学模型

第三章 基于神经网络的电机PID控制器

3.1 神经网络概述

3.1.1 神经网络的基本概念及特点

3.1.2 BP神经网络基本结构

3.1.3 BP神经网络学习算法

3.2 神经网络PID控制器基本原理

3.2.1 传统PID控制原理

3.2.2 神经网络PID控制原理

3.3 神经网络PID控制器的基本结构

3.4 基于BP神经网络的PID控制算法

3.5 神经网络PID控制器的仿真试验

3.5.1 试验内容

3.5.2 试验结论

第四章 基于神经网络的电机反电势预测

4.1 反电势预测概述

4.2 预测模型的设计

4.2.1 预测模型的输入量选择

4.2.2 隐层结点数的选取

4.2.3 模型的网络结构

4.3 用于反电势预测的Boosting多网集成模型

4.3.1 Boosting算法应用

4.3.2 改进训练算法

4.3.3 多网络集成预测模型结构

4.4 选取集成网络数

4.5 选取样本数据

4.6 反电势预测试验

4.7 数据处理

4.8 分析与结论

第五章 无刷直流电机动态性能的预测仿真

5.1 仿真预测

5.2 分析与结论

第六章 总结

致谢

参考文献

附录一

附录二

发布时间: 2007-01-16

参考文献

• [1].无刷直流电动机驱动控制系统的研究[D]. 肖耀南.湖南大学2005
• [2].无刷直流电动机无位置传感器位置检测技术的研究[D]. 兰宝华.中南大学2009
• [3].无刷直流电动机无位置传感器控制方法的研究[D]. 张扬.沈阳工业大学2009
• [4].铁路转辙机用无刷直流电动机控制技术研究[D]. 任先进.西北工业大学2007
• [5].永磁无刷直流电机驱动控制系统研究[D]. 杭惠.沈阳工业大学2017
• [6].冰箱压缩机高压无刷直流电动机及控制系统研究[D]. 张智伟.湖北工业大学2007
• [7].无刷直流电动机自适应模糊控制的研究[D]. 汪海燕.合肥工业大学2004
• [8].基于DSP的无刷直流电机控制系统研究[D]. 尹国慧.哈尔滨工程大学2008
• [9].永磁无刷直流电动机转矩脉动的研究[D]. 林勇军.合肥工业大学2003
• [10].永磁直线无刷直流电动机位置控制系统研究[D]. 刘琦.兰州理工大学2010

相关论文

• [1].基于神经网络的无刷直流电机调速系统[D]. 罗有明.哈尔滨理工大学2007
• [2].永磁无刷直流电机滑模变结构控制[D]. 刘均华.天津大学2005
• [3].模糊控制神经网络的无刷直流电机直接转矩控制系统研究[D]. 田亮.天津大学2006
• [4].基于DSP的无刷直流电机高性能调速系统的研究[D]. 张焱.西安电子科技大学2007
• [5].基于模糊控制的无刷直流电动机调速系统研究[D]. 戚鹏.西北工业大学2007
• [6].基于人工神经网络的无刷直流电动机控制研究[D]. 王关平.兰州理工大学2007
• [7].基于BP神经网络的无刷直流电机PID控制方法的研究[D]. 戴莹.合肥工业大学2007
• [8].无刷直流电机控制系统的研究与实现[D]. 程国星.沈阳工业大学2007
• [9].基于神经网络PID控制的无刷直流电机调速系统研究与设计[D]. 王剑.河海大学2005
• [10].基于模糊神经网络辨识技术的无刷直流电动机控制系统研究[D]. 刘金虹.浙江大学2004

标签：无刷直流电机论文;  神经网络论文;  控制论文;  算法论文;  反电势预测论文;