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《基于bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)直線電機(jī)推力波動(dòng)抑制研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第49卷第5期電力電子技術(shù)Vo1.49.No.52015年5月PowerElectronicsMay2015基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的直線電機(jī)推力波動(dòng)抑制研究曾岳南,彭瑞,湯鍵,陳康平(廣東工業(yè)大學(xué),自動(dòng)化學(xué)院,廣東廣州510006)摘要:永磁同步直線電機(jī)(PMSLM)的齒槽效應(yīng)和端部效應(yīng)所產(chǎn)生的定位力是引起推力波動(dòng)的主要原因.而推力波動(dòng)是影響其速度平穩(wěn)性的重要因素之一,抑制由定位力引起的推力波動(dòng)是伺服控制器設(shè)計(jì)中必須考慮的問題。此處建立了定位力數(shù)學(xué)模型,提出了一種基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的推力波動(dòng)抑制策略。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果均表明該抑制策略的正確性及有效性。關(guān)鍵詞:永磁同步直線電機(jī);神經(jīng)網(wǎng)絡(luò);推力波
2、動(dòng)中圖分類號(hào):TM3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1000—100X(2015)05—0028—03StrategytoRestrainForceRippleofLinearMotorBasedonBPNeuralNetworkZENGYue-nan,PENGRui,TANGJian,CHENKang-ping(Gu~gdongUniversityofTechnology,Guangzhou510006,China)Abstract:Thedetentforcearisingfromthecoggingandendefectofpermanentmagnetsynchronousline
3、armotor(PMSLM)isthemainreasoncausingtheforceripple,andtheforcetippleisoneoftheimpo~antfactorsaffectingthevelocitysmoothness.Restrainingtheforceripplecausedbydetentforceisaquestionmustbeconsideredinthedesigningofservocontroller.Themathematicalmodelofdetentforceisestablishedandaforceripplerestra
4、iningstrat—egybasedonBPneuralnetworkispresented.Simulationandexperimentalresultsshowthecorrectnessandvalidityoftherestrainingstrategy.Keywords:permanentmagnetsynchronouslinearmotor;neuralnetwork;forcerippleFoundationProject:SupposedbyGuangdongProvinceCNCGenerationMachineryProductInnovationDemo
5、nstrationProject(No.2012B011300029)1引言2定位力建模與推力波動(dòng)抑制策略PMSLM具有高速度、高精度、大推力及直接驅(qū)2.1定位力建模動(dòng)等優(yōu)點(diǎn).然而其固有的推力波動(dòng)影響其速度平PMSLM的定位力趨向于將動(dòng)子停在某個(gè)位穩(wěn)性,故抑制推力波動(dòng)已成為PMSLM高精度伺服置,是造成推力波動(dòng)的主要原因【61。定位力主要是系統(tǒng)必須解決的問題。從控制角度出發(fā),國內(nèi)外學(xué)由端部效應(yīng)與齒槽效應(yīng)引起的動(dòng)子與永磁體定子者提出了許多抑制推力波動(dòng)的控制策略【卜。之間氣隙磁場分布不均、不對稱所產(chǎn)生的,是基于觀測器抑制推力波動(dòng)的方法。由于干擾PMSLM固有特性,為位置的周期函數(shù)。觀測
6、器中低通濾波器與對象模型有關(guān),階次較高,為建立PMSLM的定位力數(shù)學(xué)模型.根據(jù)文獻(xiàn)不僅增加了系統(tǒng)的零極點(diǎn),影響系統(tǒng)穩(wěn)定性,同時(shí)【7]可知當(dāng)電機(jī)初級(jí)左、右運(yùn)動(dòng)時(shí)有:還使得調(diào)試工作復(fù)雜。針對這一問題,基于BP神FL=()+G-A,=Fo()+G蠣(1)經(jīng)網(wǎng)絡(luò),采用自適應(yīng)變步長和添加慣性項(xiàng)的改進(jìn)式中:R,F(xiàn)R為測力計(jì)所測量出的力;Fo()為定位力;G為型學(xué)習(xí)算法.提出基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的推力波動(dòng)重物重力,,R為電機(jī)初級(jí)左、右運(yùn)動(dòng)時(shí)所受到的摩擦力,其大小相等:為電機(jī)位置。抑制策略。該方法可避免網(wǎng)絡(luò)陷入局部最優(yōu),收斂根據(jù)式(1),電機(jī)的定位力可表示為:速度快,因此對系統(tǒng)穩(wěn)定性影響小,調(diào)試工作簡
7、單。()=(+)/2-a(2)采用FGC一50B數(shù)字測力儀對凡,靠進(jìn)行測基金項(xiàng)目:廣東省數(shù)控一代機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新應(yīng)用示范工程量,將測得數(shù)據(jù)按式(2)進(jìn)行處理,并采用傅里葉(2012B01130o029)擬合法對處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合。獲得定位力數(shù)定稿日期:2014—07—09作者簡介:曾岳南(1962一),男,重慶人,博士,教授,研究學(xué)模型如式(3)所示,x=328J(27r),06為當(dāng)前位置方向?yàn)殡娏﹄娮庸β首儞Q器、電力傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)控制。的電角度值,所獲數(shù)學(xué)模型將用于后續(xù)仿真