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神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的無刷直流電機無E+E位置傳感器控制 
無刷直流電機(BLDCM)是一種集電機和電子一體化的優(yōu)良產(chǎn)品,不僅具有普通直流電機良好的控制性能和機械特性,還具有效率高、轉(zhuǎn)矩大、體積小、慣性小、壽命長、無換向火花等優(yōu)點。然而無刷直流電機中的E+EE+E位置傳感器本身存在一些缺陷,以至于在一些特殊場合,無刷直流電機的應(yīng)用受到了限制。因此,研究新型的無刷直流電機無E+EE+E位置傳感器控制技術(shù)成為了當今學(xué)者越來越關(guān)注的焦點。

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無刷直流電機既擁有普通直流電機的運行效率高、調(diào)速性能好等一系列優(yōu)點，又具備交流電機的結(jié)構(gòu)簡單、維護方便、使用壽命長等優(yōu)勢，因而在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。尤其是采用無E+EE+E位置傳感器控制技術(shù)之后，減小了電機體積，降低了生產(chǎn)成本，同時也消除了因傳感器脫落或失效帶來的安全隱患，使其更能適應(yīng)特殊場合（如高溫高壓、強腐蝕等）的應(yīng)用需求。在回顧了無刷直流電機及其控制技術(shù)的發(fā)展及國內(nèi)外現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，詳細分析了無刷直流電機的結(jié)構(gòu)特點和運行原理，根據(jù)電機原來的狀態(tài)量建立了數(shù)學(xué)模型。對實現(xiàn)無E+EE+E位置傳感器控制的幾項關(guān)鍵技術(shù)進行研究，提出一種結(jié)構(gòu)簡單且易于實現(xiàn)的懸空相反電勢過零點檢測方法及其電路，并設(shè)計了基于擇多函數(shù)的數(shù)字濾波器，從軟件上消除虛假過零事件的干擾，從而避免了傳統(tǒng)的RC低通濾波器帶來的相移問題。因此，對無刷直流電機的無E+EE+E位置傳感器控制技術(shù)進行開發(fā)研究，具有廣泛的實用價值。首先從永磁無刷直流電機的本體結(jié)構(gòu)出發(fā),對無刷直流電機的工作原理進行了詳細的分析,介紹了無刷直流電機的數(shù)學(xué)模型。針對多變量、非線性、時變的無刷直流電機無E+EE+E位置傳感器系統(tǒng),結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對函數(shù)具有良好的逼近能力的特點,提出了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能控制算法。其次,將無E+EE+E位置傳感器控制視為一個非線性系統(tǒng)辨識過程,并通過對轉(zhuǎn)子位置檢測原理的分析,推導(dǎo)出無刷直流電機的相電壓、相電流與轉(zhuǎn)子位置之間的關(guān)系。以此為依據(jù),構(gòu)建了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的無刷直流電機無E+EE+E位置傳感器控制系統(tǒng)辨識方案。為解決傳統(tǒng)BP算法存在的收斂慢、局部zui小的問題,采用了引入動量項的梯度zui速下降法,提高了網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境適應(yīng)能力。

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zui后,對基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的無刷直流電機無E+EE+E位置傳感器控制進行了仿真,為了進一步驗證方案的可行性,在無E+EE+E位置傳感器基礎(chǔ)上搭建了速度、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)仿真平臺。實驗結(jié)果表明該方法能夠準確的提供電機的換相信號,從而實現(xiàn)無E+EE+E位置傳感器控制,并且具有精度高、適應(yīng)性好、魯棒性強等優(yōu)點。同時基于DSP實驗平臺進行了實驗。