多轴多电机系统的自适应性研究

论文摘要

随着传动技术的发展,多轴多电机传动在各领域内得到广泛的应用。为了提高多电机传动系统的动态和稳态性能,即提高系统的自适应性,以满足一些特定系统对于多电机同步系统的要求,多电机同步控制技术的研究变得日趋重要。本文对转炉倾动系统的多电机同步控制技术进行了研究采用无速度传感器矢量控制技术控制转炉倾动系统的四台电机,主从模式运行,从机以主机为参考模型。各个电机的特性和模型参数存在差异,为解决这种差异造成的参数失配问题,本文采用神经网络控制器优化控制参数,使从机能够很好的与主机同步运行。在高速电机磁场可以直接根据电机反电势计算获得,在低速(特别是零频附近),定子磁通的计算较为困难;而在零频,理论上定子磁通是不可观测的。针对这一问题,本文提出采用状态观测器分析估算电机接近零频时的磁通,控制精度得到很大的提高。本文详细的阐述了多电机系统的应用情况,以及神经网络在多电机系统下的应用,分析了状态观测器在采用无速度传感器矢量控制技术电机接近零频时的应用,并使用多台电机进行实验,实验效果表明运用智能控制能够明显提高多电机系统自适应性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 概述
• 1.1 多电机同步系统的发展情况
• 1.2 转炉倾动控制系统设计方案
• 1.3 本文主要的研究工作
• 第二章 神经网络建模及其应用
• 2.1 神经网络的研究与发展
• 2.1.1 神经网络的诞生
• 2.1.2 神经网络的发展
• 2.2 神经网络与系统建模和控制
• 2.2.1 神经网络建模
• 2.2.2 神经网络控制
• 2.2.3 当前神经网络控制的研究课题
• 2.3 神经网络控制技术基础
• 2.3.1 控制用神经元模型
• 2.3.2 神经网络模型及其学习算法
• 2.4 模型参考神经网络直接自适应控制
• 2.4.1 引言
• 2.4.2 广义PID 神经网络直接自适应控制器设计
• 2.4.3 模型参考混合神经网络直接自适应控制器设计
• 第三章 矢量控制技术在异步电机上的应用
• 3.1 交流异步电机模型
• 3.1.1 异步电动机等效电路变换
• 3.1.2 异步电机电磁转矩等效图
• 3.1.3 异步电机在三相静止坐标系下的数学模型
• 3.2 变频调速基本理论
• 3.3 交流电机的矢量控制
• 3.4 无速度传感器矢量控制技术
• 3.4.1 引言
• 3.4.2 无速度传感器矢量控制的优势
• 3.4.3 无速度传感器矢量控制的现状
• 3.4.4 无速度传感器矢量控制的原理
• 第四章 状态观测器的设计
• 4.1 状态观测器极点位置选取的一般原则
• 4.2 状态观测器与磁通估算
• 4.3 控制器设计
• 第五章 转炉倾动系统的实现
• 5.1 转炉倾动系统的电气结构实现
• 5.1.1 控制方案实施
• 5.1.2 电气控制系统硬件配置
• 5.1.3 电气控制系统的运行方式
• 5.1.4 转炉倾动系统电机实现同步运行
• 5.2 神经网络控制在转炉倾动系统上的应用
• 5.3 状态观测器在无速度传感器矢量变频控制中的应用
• 第六章 结束语
• 参考文献
• 致谢
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