基于神經(jīng)網(wǎng)絡的永磁同步直線電機混沌運動的控制研究

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1、學校代號10536學號12105020488分類號TM301.2密級公開碩士學位論文基于神經(jīng)網(wǎng)絡的永磁同步直線電機混沌運動的控制研究學位申請人姓名劉旭鵬所在學院電氣與信息工程學院導師姓名及職稱曾喆昭教授學科專業(yè)電氣工程研究方向電機與電器論文提交日期2015年4月學校代號：10536學號：12105020488密級：公開長沙理工大學碩士學位論文基于神經(jīng)網(wǎng)絡的永磁同步直線電機混沌運動的控制研究學位申請人姓名劉旭鵬導師姓名及職稱曾喆昭教授所在學院電氣與信息工程學院專業(yè)名稱電氣工程論文提交日期2015年4月7日論文答辯日期2015年5月28

2、日答辯委員會主席文建國TheChaoticMotionControlofPermanentMagnetLinearSynchronousMotorbasedonNeuralNetworkbyLIUXupengB.E.(HunanInstituteofEngineering)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinDisciplineofCircuitsandSystemsinChangsh

3、aUniversityofScience&TechnologySupervisorProfessorZengZhezhaoApril,2015長沙理工大學學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加切標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其牠個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要責獻的個人和集體，均己在文中明確方式標明，本人完全患識到本聲明的法律宿果由本人承擔。作者簽名：曰期；）｜許＾月Ｖ曰一句＊＾前戶ｊ筆學位論義版權(quán)

4、使用授權(quán)書本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同點：學校保留并向國家有關部口或機構(gòu)巧交論文的復印件和電子版Ｉ允許論文被査闡和語閱。本人授權(quán)長炒理工大學可凹將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可＾心乘巧影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。本學位論文屬于Ｋ保密□，在年解密后適用本授極書。２、不保密口。褲在＂扣上相應方框內(nèi)打叫）巧者簽名：，旅曰期：巧月２＾曰＾昕知１導師盤日期月曰之摘要永磁同步直線電機在運行過程中表現(xiàn)出明顯的時變性，當系統(tǒng)運行

5、的溫度等客觀因素發(fā)生改變時，模型參數(shù)會跟著發(fā)生變化，當運行參數(shù)越過混沌吸引子發(fā)生的臨界點時，便開始產(chǎn)生混沌現(xiàn)象。混沌運動對電機運行質(zhì)量和可靠性都產(chǎn)生很大程度的影響，對生產(chǎn)過程造成嚴重的損失。所以，分析和研究永磁直線同步電機的混沌特性，研究控制對策以確保電機安全穩(wěn)定運行，對整個電力系統(tǒng)高效運行都有非常重要的現(xiàn)實意義，論文的研究內(nèi)容如下：（1）借助坐標變換得到類似洛倫茲混沌系統(tǒng)的永磁同步直線電機的混沌模型，利用Matlab仿真平臺，證實了永磁同步直線電機對運行參數(shù)的依賴極其敏感，當參數(shù)進入某一個區(qū)間范圍，電機系統(tǒng)便開始發(fā)生混沌運動。考慮

6、了在實際運行時，永磁同步直線電機的運行參數(shù)會因為外界或者內(nèi)部因素的干擾而作隨機變動，但是也要考慮到經(jīng)過人為操作，其運行參數(shù)在達到一定值后便穩(wěn)定在某個混沌狀態(tài)下，以參數(shù)固定的模型運行?；诖?，論文分析了永磁直線同步電機參數(shù)固定的和參數(shù)不確定的動態(tài)模型，針對每一種參數(shù)模型，分別提出了兩種最優(yōu)的控制策略。（2）當運行參數(shù)固定不變時，為了抑制永磁同步直線電機的混沌狀態(tài)，在混沌控制的相關理論基礎上提出了一種基于徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(RBFNN)的反饋控制方法。該方法是以永磁直線同步電機的定子交軸電流、直軸電流以及轉(zhuǎn)速作為控制變量，首先用RBFNN學

7、習這3個變量所體現(xiàn)出來的混沌動力學特性，用訓練好的徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡模型反饋控制混沌系統(tǒng)，仿真表明，該方法不需要嚴格掌握系統(tǒng)的初始狀態(tài)，能夠使永磁直線同步電機的混沌狀態(tài)快速還原到穩(wěn)定平衡點。（3）基于電機運行特性參數(shù)容易隨外界因素變化，動態(tài)模型多變，進而提出將自抗擾控制與RBF神經(jīng)網(wǎng)絡融為一體的控制方法。該方法綜合吸取了RBF神經(jīng)網(wǎng)絡控制和自抗擾控制的優(yōu)點，既能利用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡控制逼近能力強，學習速度快的優(yōu)點，也能利用自抗擾控制方法不依賴模型、能實時給予補償?shù)膬?yōu)點。研究結(jié)果表明，該文提出的控制方法具有極高的控制精度、魯棒性強和較快

8、的響應速度，對整個電機的安全高效運行有著極其重要的應用價值。I關鍵詞:永磁同步直線電機；混沌；RBF神經(jīng)網(wǎng)絡；單神經(jīng)元；自抗擾控制IIABSTRACTTheoperatingofpermanentmagnetsynchronousli