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BP網(wǎng)絡的無刷直流電機無E+E位置傳感器控制
無刷直流電機以其結構簡單、運行可靠、維護方便、運行效率高、無勵磁損耗以及調速性能好等諸多優(yōu)點廣泛應用于國民生產(chǎn)的各個領域。傳統(tǒng)的無刷直流電機的換相信號是通過轉子E+E位置傳感器獲得的,而E+E位置傳感器的存在直接影響了電機的體積、成本及運行的可靠性,使其應用受到了限制。

BP網(wǎng)絡的無刷直流電機無E+E位置傳感器控制
因此,研究無刷直流電機無E+E位置傳感器控制技術具有重要理論和實用價值。不依靠轉子E+E位置傳感器,直接由電機本體的某些參數(shù)來獲得換相信號,可以看作是一個非線性系統(tǒng)辨識的過程,可以用系統(tǒng)辨識的方法來解決這一問題。人工神經(jīng)網(wǎng)絡因具有對函數(shù)良好的逼近能力,自我學習以適應環(huán)境變化及并行分布式處理與存儲信息等特點,成為了非線性系統(tǒng)辨識的一種重要方法。而BP神經(jīng)網(wǎng)絡不僅具備人工神經(jīng)網(wǎng)絡的一般特點,更具備算法簡單、便于實時實現(xiàn)等優(yōu)點,使其在非線性系統(tǒng)辨識中被廣泛應用。 首先,本文在對無刷直流電機結構和工作原理及BP網(wǎng)絡結構和學習算法進行分析的基礎上,利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡針對轉速對無刷直流電機進行模型辨識,并通過仿真證實了BP神經(jīng)網(wǎng)絡用于系統(tǒng)辨識的可行性;其次,針對傳統(tǒng)的一些無E+E位置傳感器控制方式對轉速的依賴,本文推導出一種檢測無刷直流電機轉子位置的新方法,該方法是基于與速度無關的位置函數(shù)而形成的,由電機的線電壓及相電流差值映射出電機的轉子位置信號,從而實現(xiàn)從零轉速到高轉速寬轉速范圍的轉子位置檢測;針對無刷直流電機本身的非線性和參數(shù)不確定性,本文利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡實現(xiàn)了該無刷直流電機無E+E位置傳感器的控制策略,為解決傳統(tǒng)BP算法存在的收斂速度慢及局部zui小的問題,采用了動態(tài)全參數(shù)自適應學習算法,同時本文采用離線訓練確定BP網(wǎng)絡的參數(shù)初始值,采用在線訓練調整神經(jīng)網(wǎng)絡的權值,保證了網(wǎng)絡良好的函數(shù)逼近能力,提高了環(huán)境適應能力;zui后,論文對基于BP網(wǎng)絡的無刷直流電機寬轉速范圍無E+E位置傳感器控制方案進行了仿真,論證了該方法的可行性。

BP網(wǎng)絡的無刷直流電機無E+E位置傳感器控制
設計并搭建了以TMS320F2812為核心的無刷直流電機的控制系統(tǒng),對本文提出的方法進行了實驗。實驗結果表明該方法能夠提供準確的電機換相信號,從而實現(xiàn)無E+E位置傳感器控制,同時具有控制精度高、適應性好、魯棒性強等優(yōu)點。