基于变结构模糊神经网络的开关磁阻电动机非线性模型

开关磁阻电动机驱动系统是一个时变、非线性系统 ,若采用通常的建模方法 ,无法获得精确的数学模型。给出了开关磁阻电机变结构模糊神经网络非线性模型 ,基于Takagi Sugeno模糊神经网络 ,提出可变结构的变步长学习算法。仿真结果表明此法比BP神经网络具有更高的精度和更快的收敛速度。

基于自适应网络模糊推理系统的开关磁阻电机建模方法

提出一种开关磁阻电机(switched reluctance motor,SRM)数学建模的新方法:在已知开关磁阻电机静态电感曲线和矩角特性曲线的基础上,将自适应网络模糊推理系统(adaptive network based fuzzy inference system,ANFIS)用于SRM的整体建模中。该模糊推理系统由5层网络构成,将模糊推理与神经网络有机结合起来,利用它的自学习功能计算出模糊系统的隶属度函数以及相应的模糊规则,形成一个结构简单、紧凑的网络来实现电机绕组电流、转子位置角与电感和转矩的非线性映射关系,然后离线训练得到电感与转矩模型。把这种基于ANFIS的电感和矩角模型应用于SRM的系统建模中,以550W、6/4极SRM为例,进行了仿真与实验比较,结果表明此建模方法能够较好的反映SRM的实际工作状况,从而为SRM系统的建模分析与设计提供一种新的有力的工具。

基于磁链与转矩特性的开关磁阻电机建模研究

提出了一种开关磁阻电机(SRM)数学建模的新方法.在已知SRM 5个特殊位置电感数据的基础上,将傅里叶级数分解和曲线拟合方法运用于磁链模型的建立中,根据虚位移原理计算获得SRM的矩角特性,并将自适应神经网络模糊推理系统(ANFIS)用于矩角模型的建立.基于非线性磁链模型与ANFIS矩角模型,对一台6/4结构的SRM进行了仿真与实验.仿真结果与实验结果基本一致,最大误差不超过5%,从而验证了这种建模方法的正确性.同时,该建模方法还可以进一步应用于SRM的磁链控制和转矩控制中,为工程设计和调试提供依据.

开关磁阻电机驱动系统场路直接耦合的数学模型

通过提出开关磁阻电机驱动系统 (SRD)的电压源等效电路 ,并引入开关函数来反映各控制参数的影响 ,解决了开关磁阻电机磁场所满足的泊松方程和驱动系统电网络方程之间的耦合问题 ,建立了SRD系统场路直接耦合数学模型。该文所建模型已成功运用于四相SRD系统的多相运行研究 ,计算结果与试验结果基本吻合 ,为SRD一体化研究奠定了基础。

非线性模型的开关磁阻电动机转矩脉动抑制

针对开关磁阻电动机SRM(Switched Reluctance Motor)转矩脉动大的问题,基于SRM的磁化特性,分析了SRM的非线性模型。采用Matlab/Simulink仿真软件,对SRM、功率变换器及其控制系统建立了动态仿真模型,并用模糊控制器对SRM的关断角进行实时补偿,实现SRM关断角自动调节,达到减小转矩脉动的目的。仿真实验中,转矩脉动系数从补偿前的0.673 0降低到补偿后的0.257 4,证明了该方法的可行性和有效性,为实际SRM控制系统的设计和调试提供了有效的手段和工具。

基于GA-ANFIS的开关磁阻电机建模

针对在使用自适应神经网络模糊推理系统对开关磁阻电机进行建模的过程中收敛速度慢的问题,采用将遗传算法和自适应神经网络模糊推理系统相结合的开关磁阻电机建模方法。网络结构仍然采用具有很强鲁棒性和自适应性的Takagi-Sugeno模型,而在网络参数训练时将遗传算法与自适应神经网络模糊推理系统的传统混合学习算法相结合,以提高训练速度。根据实测的8/6极开关磁阻电机的样本数据,对开关磁阻电机的电感和转矩进行建模,仿真结果表明,该方法具有很高的精确度和很强的泛化能力,并且将收敛速度提高了两倍多。将所建模型应用到开关磁阻电机控制系统仿真中,并与实际控制系统进行对比,两者结果基本一致,证明了该方法的正确性和可行性。

开关磁阻电机自适应模糊神经网络系统(ANFIS)无位置传感器控制

提出一种基于有限元模型的开关磁阻电机自适应模糊神经网络系统(ANFIS)无位置传感器控制的新方法。自适应模糊神经网络系统以相绕组的电流和磁链为输入,以转子位置角度为输出,从而建立起电流、磁链和转子位置角度的非线性映射关系。网络训练的样本数据来自于有限元模型分析,它具有足够的精度,且不需要测量仪器和线路布置,不受环境干扰因素影响,能够大幅减少试验成本,缩短试验周期。仿真和实验结果表明,由自适应模糊神经网络获得的角度信号和由位置传感器获得的角度信号相比误差较小,电机能够准确换相,且输出转矩波动小,转速曲线平滑,电机在无位置传感器下运行良好。

基于旋转坐标系的锥形无轴承开关磁阻电机数学模型

针对传统基于定角度坐标系的虚位移法推导无轴承开关磁阻电机数学模型复杂的缺陷,该文将旋转坐标系与虚位移法结合,建立了双相导通下锥形无轴承开关磁阻电机的数学模型。在考虑转子径向和轴向位移的条件下,该数学模型准确地描述了电机的径向力、轴向力和电磁转矩。利用有限元仿真验证了该数学模型的良好特性,为电机的悬浮控制系统设计提供了可靠的理论基础。

矿用电机车开关磁阻电机传动系统控制策略研究

开关磁阻电机(SRM)具有结构简单坚固、制造成本低、起动电流小、起动转矩大及可靠性高等一系列优点,适合应用于矿用电机车的电传动系统中。结合矿用电机车的工况特点,提出了基于自适应模糊PI控制的直接转矩控制策略,阐述了该控制策略的具体设计方法,并对其控制效果进行了仿真验证,同时与传统控制方法进行了对比分析,结果表明:该控制策略有效改善了SRM转矩脉动大的问题,同时较传统控制方法显著提高了系统的动态性能,因而具有较好的应用价值。

基于Matlab的开关磁阻电机控制系统仿真建模研究

在分析开关磁阻电机(SRM)数学模型的基础上,提出了SRM控制系统仿真建模的新方法。在Matlab/Simulink中,建立独立的功能模块,如电机本体模块、速度控制模块、电流控制模块、转角选择模块等,再进行功能模块的有机整合,搭建SRM控制系统的仿真模型。系统采用双闭环控制:速度环采用PI控制,电流环采用角位置控制与电流斩波控制相结合的方法,保证了SRM在低速或高速运行时都可获得满意的性能。仿真结果证明了该SRM建模方法的合理性、有效性,为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路。

SR电动机非线性动态仿真建模的研究

由于开关型磁阻电动机结构与运行原理的特殊性,使得其控制系统的分析和设计与其它电动机相比相对困难。文章针对1台四相(8/6)开关型磁阻(SR)电动机,运用仿真软件Matlab 7.0/Simulink建立了开关型磁阻电动机调速系统(SRD)的非线性动态仿真模型。仿真结果如实反映了SR电动机的运行特性,证明了该仿真模型的可行性和有效性。

基于开关磁阻电机光伏水泵系统模糊控制研究

基于6/4极开关磁阻电机(SRM),提出了一种具有模糊控制的最大功率点跟踪(MPPT)和SRM转速控制的光伏水泵系统及相应模糊控制方法。在系统整体控制策略的基础上,分析了光伏阵列数学模型,并建立了SRM机电模型,在Matlab/Simulink环境下搭建了光伏水泵系统整体仿真模型。仿真与实验结果表明,模糊控制MPPT算法较好地实现了光伏阵列输出功率的稳定。此外,通过对SRM转速进行有效控制,各相磁链曲线与相电流曲线表明SRM工作稳定,验证了所提出光伏水泵系统与模糊控制器的可行性。

开关磁阻电机的Pi-sigma模糊神经网络建模

开关磁阻电机的磁路高度饱和及双凸极结构导致了相绕组的磁链是转子位置和相电流的非线性函数。本文采用兼具Takagi-Sugeno(T-S)模糊逻辑和神经网络优点的Pi-sigma模糊神经网络来建立开关磁阻电机的非线性模型并采用了附加动量项的自适应学习速率训练算法。实现了开关磁阻电机的较高精度建模,减少了学习训练次数,简化了结构,使其可在线快速运算。本文通过对相电流与转子位置角的非均匀间隔采样和对论域的全面覆盖,来达到测量数据的合理分布,以提高建模精度和泛化能力并减少测试数据量。通过对模型输出数据与实测数据进行比较及对泛化样本数据的校验表明,本文所建立的模型具有精度较高、泛化能力较好、结构较简洁、运算速度较快等特点。

SR电机模糊自整定PID控制器设计与仿真

针对开关磁阻电机的非线性、时变和强耦合性,提出了模糊自整定PID的调速控制策略。在分析SR电机非线性数学模型的基础上,将速度偏差和偏差变化率作为控制器输入,PID的三个控制参数为输出,利用模糊规则对PID参数进行在线修改,实现PID参数的自动最佳调整。通过将MATLAB中的Fuzzy Toolbox和SIMULINK有机结合,实现了基于模糊自整定PID控制器的开关磁阻电机调速系统仿真,并进行了传统PID控制与模糊自整定PID控制的仿真比较。结果表明:模糊自整定PID控制器能够明显改善系统的调速性能,具有较强的鲁棒性,并且计算量少,易于实现,便于工程应用。

基于Matlab/Simulink的开关磁阻电动机数字仿真

提出了以傅立叶级数为基础的开关磁阻电动机(SRM)的电感模型。计算结果与实际测量结果吻合,验证了该模型的准确性和适用性;同时运用该电感模型建立了开关磁阻电动机的非线性模型,并用于电机控制方式的研究,进一步验证了非线性模型的正确性。在建立非线性模型的基础上,对SRM的关断角进行优化,仿真结果符合优化的结论。

基于自适应模糊神经网络的开关磁阻电动机建模与仿真

由于开关磁阻电动机磁链特性的高度非线性,在常规的解析建模方法中,由近似磁链模型导出的转矩特性的误差较大。在实测开关磁阻电动机静态磁链曲线的基础上,计算获得开关磁阻电动机的矩角特性,并且将自适应的模糊神经网络用于开关磁阻电动机的建模中,获得了良好的效果。仿真结果表明,此法对于分析开关磁阻电动机及其驱动系统在各种控制方式下的运行性能具有一定的参考价值。

基于MATLAB的开关磁阻电动机线性及非线性建模仿真

基于开关磁阻电动机的磁化特性,分析了开关磁阻电机(SRM)的线性电感和非线性电感模型。根据这两种动态模型,在Matlab/Simulink环境下对SRM、功率变换器及其控制系统进行了建模和仿真。此模型通用性强,修改方便,而仿真结果较好地反映了SRM的运行状况。所建模型对于辅助分析设计SRM驱动系统有一定参考价值。

电动汽车开关磁阻电机驱动控制仿真研究

电动车用电机要求驱动系统具有较好的起动加速特性、较宽的调速范围和再生制动能量回收功能等。开关磁阻电机驱动控制是一种极有潜力的电动汽车驱动系统,可以提升电机调速性能和抑制转矩脉动,但SRM的非线性特性造成了SRM在工作时的转矩波动大,噪声和振动问题严重。为改善开关磁阻电机的非线性特性问题,提高开关磁阻电机调速系统的响应特性和稳定性,将传统模糊控制和PI控制技术结合应用到转速控制器的设计中。在MATLAB/Simulink环境下搭建开关磁阻电机调速系统模型,基于仿真分析,搭建了模糊PI控制系统,并将其与电流、转速双闭环调速控制系统和速度PI控制系统进行对比,仿真结果表明,模糊PI控制具有起动快、稳定性好和抗干扰能力强等优点,更适用于开关磁阻电机的调速控制。

开关磁阻电机MATLAB仿真模型研究

在分析开关磁阻电机数学模型的基础上,借助于MATLAB/SIMULINK搭建了PWM控制方式下开关磁阻电机的准线性仿真通用模型.根据此模型,对4相8/6极结构的样机进行了仿真研究,仿真结果证明了该模型的有效性.该模型为分析和设计开关磁阻电机控制系统提供了一种有效工具.

基于非线性模型的开关磁阻电动机驱动系统模糊逻辑控制器研究

开关磁阻电动机(SRM)结构特殊且具有严重非性线,开关磁阻电动机驱动系统(SRD)更是一个多变量、强耦合、非线性系统,采用常规控制方式难以获得良好的控制效果.该本文基于SRM的电感磁化特性,在分析SRM非线性模型的基础上.采用MATLAB/Simulink仿真软件,对ARM、功率变换器及其控制系统建立了动态非性线仿真模型.针对SRD转矩脉动大的问题,采用模糊控制器对SRM的关断角进行实时补偿,通过自动调节关断角,达到减小转矩脉动的目的.仿真实验证明了该方法的可行性和有效性,为实际SRD控制系统的设计和调试提供有效的手段和工具.