基于人工神经网络的感应电机定子电流控制的研究-计算机应用技术专业论文.docx

东北大学硕士学位论文基于人工神经网络的感应电机定子电流控制的研究 东北大学硕士学位论文 基于人工神经网络的感应电机定子电流控制的研究 摘要 本文提出了一种神经网络模型的新型概念。认为生物神经网络的传输同样满 足物质化学变化的热力学和动力学的条件，同时估计这种变化是一种断续而非连 续变化。 文中还推导了感应电机的NARMAX模型。从模型出发结合人工神经网络识别和 控制技术，对电机进行了仿真。模型辨识的结果表明，采用神经网络可以对不确 定性系统进行辨识，同时也因此能进行相应的控制。 ， f第一章主要内容是有关变频调速的应用以及变频调速技术的技术现状和发展 趋势；第二章讲述了神经网络的基本概念以及其在控制中的应用；第三章介绍了 异步电机的数学模型：第四章介绍了矢量控制的变频调速系统；第五章推导了实 际用于系统辨识和控制的电磁模型，并导出了针对具体BP前向网络的训练算法； 第六章进行了针对电机系统的神经网络辨识，并设计了神经网络控制器。j一、， 关键词人工神经网络矢量控制变频调速电流控制离线训练——______—_——一。、-__一～一一一． 东北大学硕士学位论文A 东北大学硕士学位论文 A Neural．Network．Based Control Scheme for Induction Motor Stator Current Abstract This paper presents a new concept about neural network．The concept supposed that the neural network mechanism is a chemical reaction which relate to the process of thermodynamics and dynamics． This paper explores means of controlling the dynamics of stator CUlTents of all induction motor．A BP networks was applied to identify and control the stator current． A controlled law is derived using the dynamics captured by the network．Eventhough the result is not stable，the method of analysis is beneficial to Our work．During the test． we find some principle about identification ofneural networks． Keyword currem control，induction motors，neural networks，offiine training 声 声 明 本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成 果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也 不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。 本人签名：抖主孕 日 期：2一啤·闷z 2日 东北大学硕士学位论文 东北大学硕士学位论文 第一章绪论 第一章绪论 1．1课题的研究目的与意义 随着人类文明的进步与发展，人们对生存环境改善的追求步伐也从没有停止 过，而这种生活上的追求也体现在技术和设备的不断进步与发展。作为工业社会 开始标志物蒸汽机的主要替代产品——直流电机，由于其具有良好的起动、制动 性能，能够在大范围内平滑调速，在各种需要可控电力驱动的领域中具有广泛的 应用。 但在直流驱动中，由于换向器的存在，使直流电动机的维护工作量相对而言 较大。另外单机容量，最高转速以及使用环境都受到一定限制。 而交流电机则具有结果简单、运行可靠、便于维护、价格低廉的优点，但自 其发明开始，在高性能要求领域的驱动设备一直是直流电机。 直到二十世纪七十年代初，受席卷世界工业国家的石油危机的影响，迫使人 们去研究高性能、高效率的交流调速系统，来达到节约能源的目的。经过十余年 的努力，特别是随着新型电子器件的开发步伐加快，交流调速技术在八十年代初 见成效。据统计，八十年代后五年，世界交流传动的年平均增长率为13％～14％， 而直流传动年平均增长率只有3％～4％。表1所示为近年来大功率变频传动调速的 几个应用实例。 表1大功率变频调速应用实例 投产时间 设备及所属工厂 设备制造商 额定功率 控制策略 1980 日本大同特殊钢公司二重式可 东芝公司 1800 逆扎机 比利时SIDMAR粗轧机 法国Alstho 2+12000 美国迈阿密轮船公司远洋货轮