永磁同步電動機神經網絡逆系統簡化模型的研究
李亮亮，何勇，葉海翔
（南京理工大學，江蘇南京210094）
摘要：將神經網絡逆系統理淪應用于水磁同步電動機的控制，并提出簡化的永磁同步電動機神經剛絡逆系統控制模型。通過matlab/simulink的仿真工具，建立神經網絡逆系統控制仿真模型，實現永磁同步電動機動態解耦，仿真結果表明了該方法的可行性，系統具有起好的動靜態性能。
關鍵詞：永磁同步電動機；神經網絡逆系統：解耦
中圖分類號：tm341 文獻標識碼：a 文章編號：1004-7018( 2010) 07-0057-03
o引言
在現代電氣傳動系統中，解耦控制是實現高性能電機控制的重要方法之一．采用神經網絡逆系統控制的方法進行解耦控制，已經得到越來越多的重視。文獻[1-2]實現的是惑應電機轉速和磁鏈的解耦控制；而文獻[3-4]是針對永磁同步電動機轉速和磁鏈之間的耦合性，實現神經網絡逆系統控制的。以卜文獻的共同點都是基于s-1和s-2的偽線性子系統，由于這種由神經網絡逆系統與永磁同步電動機構成的偽線性系統不是真正的線性系統，其控制效果并十分理想。
本文針對永磁同步電動機轉子角速度wr和d軸電流id值之間的耦合性，用神經網絡逆系統控制代替解析逆控制，將永磁同步電動機動態解耦成二階線性轉速子系統和一階線性d軸電流子系統，構造神經網絡逆系統來實現永磁同步電動機的線性化動態解耦控制，并存此基礎l，提出簡化模型，仿真結果表明，簡化模型具有優良的動、靜態特性。
1永磁同步電動機的數學模型分析
1 1數學模型
三相永磁同步電動機采用三相交流電供電，其數學模型比直流伺服電機復雜得多，為了簡化永磁同步電動機的分析過程，可以忽略影響較小的參數，現作如下假設：
(1)轉子永磁磁場在氣隙空間公布為正弦波，定子電樞繞組中的感應電動勢也為正弦波；
(2)忽略定子鐵心飽和．認為磁路線性，電感參數不變；
(3)不計鐵心渦流與磁滯等損耗；
(4)忽略頻率和溫度變化對繞組電阻的影響；
(5)轉予上沒有阻尼繞組。
基子此，永磁同步電動機在d、q旋轉坐標系下的數學模型為：
式中：ui、uq分別為定子直、交流電壓；ir、iq分別為定子直、交流電流；ld、lq.分別為定子直、交流電感；rs為定子電阻ψd、ψq分別為定子直、交流磁鏈，χ為轉子永磁體磁鏈；，為轉動慣量；j，wt為轉角速，θt為轉子位置角；te、tl分別為輸出轉矩和負載轉矩；p為電機極對數。
對于恒轉矩的負載，d=k=o，則電機的運動方豢永磁同步電動機神經網絡逆系統方程。
磁體，則ld=lq=l，則微分方程：
令電機轉子采用面裝式永電機在d、q旋轉坐標系下的
由于id=o的控制策略算法簡單，控制靈活，因此在永磁同步電動機控制等應用廣泛。本文以wt和id值作為系統輸出，則系統輸出方程：
選取輸入變量：
則系統的狀態方程：
輸出方程
1 2永磁同步電動機可逆性分析
由狀態方程可知，永磁同步電動機數學模型表現為兩輸入兩輸出的三階非線性系統，為實現解耦控制，采用interactor算法分析數學模型 |
