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小波網(wǎng)絡(luò)的永磁無刷直流電機無E+E位置傳感器控制
永磁無刷直流電機以其結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、維護方便、運行效率高、無勵磁損耗以及調(diào)速性能好等諸多優(yōu)點廣泛應(yīng)用于國民生產(chǎn)的各個領(lǐng)域。傳統(tǒng)的永磁無刷直流電機的換相信號是通過轉(zhuǎn)子E+E位置傳感器獲得的,而E+E位置傳感器的存在直接影響了電機的體積、成本及運行的可靠性,使其應(yīng)用受到了限制。

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因此,研究永磁無刷直流電機無E+E位置傳感器控制技術(shù)具有重要理論和實用價值。 不依靠轉(zhuǎn)子E+E位置傳感器,直接由電機本體的某些參數(shù)來獲得換相信號,事實上可以看作是一個非線性系統(tǒng)辨識的過程,可以用系統(tǒng)辨識的方法來解決這一問題。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)因具有對函數(shù)良好的逼近能力,自我學(xué)習(xí)以適應(yīng)環(huán)境變化及并行分布式處理與存儲信息等特點,成為了非線性系統(tǒng)辨識的一種重要方法。而小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)則因同時具備了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點和小波分析快速性、準確性和全局收斂性等優(yōu)點,使其在非線性系統(tǒng)辨識中的應(yīng)用具有很大的潛力。 本文圍繞永磁無刷直流電機無E+E位置傳感器控制,進行了深入的研究,提出了將小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于永磁無刷直流電機無E+E位置傳感器的控制策略。文章首先對無E+E位置傳感器工作原理及各種無E+E位置傳感器控制方法作了詳盡的分析;并通過對電機轉(zhuǎn)子位置檢測原理的分析,推導(dǎo)出電機的相電壓與轉(zhuǎn)子位置之間的關(guān)系;并以此為依據(jù),構(gòu)建了基于小波網(wǎng)絡(luò)的永磁無刷直流電機無E+E位置傳感器的直接電壓控制方案。文中采用自適應(yīng)算法選取網(wǎng)絡(luò)隱層節(jié)點個數(shù),從而使該小波網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單、緊湊,克服了因隱層節(jié)點個數(shù)不足或過多而導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)不收斂或計算量過大的問題,提高了網(wǎng)絡(luò)的實時性。同時本文采用離線訓(xùn)練確定網(wǎng)絡(luò)參數(shù)初始值,采用在線訓(xùn)練調(diào)整網(wǎng)絡(luò)輸出連接權(quán),保證了網(wǎng)絡(luò)良好的函數(shù)逼近能力,提高了環(huán)境適應(yīng)能力;zui后,論文對基于小波網(wǎng)絡(luò)的永磁無刷直流電機無E+E位置傳感器的直接電壓控制方案進行了仿真,論證了該方法的可行性。

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設(shè)計并搭建了以TMS320F2812為核心的永磁無刷直流電機的控制系統(tǒng),對本文提出的方法進行了實驗。實驗結(jié)果表明該方法能夠提供準確的電機換相信號,從而實現(xiàn)無E+E位置傳感器控制,同時具有控制精度高、適應(yīng)能力強、動態(tài)響應(yīng)速度快和魯棒性好的特點。