基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的10kw ups逆變系統(tǒng)的研究

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1、學(xué)校代碼１０４０６Ｉ分類號ＴＭ４６４盲審編號Ｘ０４１７９Ｉ§＿＿學(xué)號１２００８１１０１０１０題目基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的１０ＫＷ￣￣Ｕ巧逆變系統(tǒng)的研究作者郭觀慶學(xué)科、專業(yè)控制理論與控制工程指導(dǎo)教師程若發(fā)副教授申請學(xué)位日期２０１５．０６學(xué)校代碼：１０４０６分類號：ＴＭ４６４學(xué)號；１２００８１１０１０１０南昌航空大學(xué)碩±學(xué)位論文（學(xué)位研究生）基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的１０ＫＷＵＰＳ逆變系統(tǒng)的研究碩±研究生：郭觀慶導(dǎo)程若發(fā)副教授申請學(xué)位級別：碩±、學(xué)科專業(yè)：控制理論與控制工程所在單位：信息工程

2、學(xué)院－答辯日期：２０１５０６授予學(xué)位單位：南昌航空大學(xué)ＡＳｔｕｄｏｆｌＯＫＷＵＰＳｙｂａｓｅｄｏｎＮｅｕｒａｌＮｅｔｗｏｒｋＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｔｅｄｆｏ「化ｅＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒＯｎＣｏｎｔｒｏｌＴｈｅｏｒ＆ＣｏｎｔｒｏｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｙｂｙＧｕｏＧｕａｎＱｉｎＵｎｄｅ「化ｅＳｕｅｒｖｉｓｉｏｎｏｆｐＰｒｏｆｈｅｎＲｕｏＦａ．ＣｇＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＮａｎｃｈａｎｇＨａｎｇｋｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎ

3、ａｎｃｈａｎｇ，ＣｈｉｎａＪｕｎｅ２０１５，摘要ＵＰＳ不間斷電源為負載提供穩(wěn)定不間斷的正弦交流電，廣泛應(yīng)用在工業(yè)、民用和軍用等各個領(lǐng)域，隨著負載復(fù)雜化，對其逆變輸出波形的穩(wěn)態(tài)精度與動態(tài)響＝應(yīng)速度等性能指標要求也越來越高。針對ＵＰＳ不間斷電源中相逆變器用普通ＰＩＤ控＝制算法在負載突變和帶非線性負載時相逆變器動態(tài)響應(yīng)速度慢、輸出波形ＴＨＤ高等問題，本文在雙閉環(huán)ＰＨ）控制算法的基礎(chǔ)上，提出用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能算法整定外環(huán)（電壓環(huán)）ＰＩ參數(shù)的方案。首先，本文介紹Ｂｏｏｓｔ升壓變換器拓撲結(jié)構(gòu)和工作原理；Ｓ相逆變器的拓撲結(jié)構(gòu)、數(shù)學(xué)模型、ＳＶＰＷＭ調(diào)制方式和Ｌ

4、Ｃ濾波器的設(shè)計；Ｗ及Ｂｏｏｓｔ升壓變換器和＝相逆變器主拓撲中的電感設(shè)計，包括電感磁巧材料、磁巧尺寸的選擇和最佳氣隙的計算。其次，設(shè)計Ｂｏｏｓｔ升壓變換器和ＵＰＳ逆變系統(tǒng)Ｓ相逆變器的控制器。搭建Ｍａｔｌ化仿真平臺，驗證升壓變換器雙閉環(huán)控制方法中內(nèi)環(huán)和外環(huán)的ＰＩ參數(shù)針對；＝用普通ＰＩＤ控制算法在負載突變和帶非線性負載時相逆變器動態(tài)響應(yīng)速度慢、輸出波形ＴＨＤ高的問題，本文在雙閉環(huán)控制算法的基礎(chǔ)上，提出用徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ＲＢＦ）算法整定外環(huán)（電壓環(huán)）ＰＩ參數(shù)，由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練時間、收斂速度受網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)速率與動量因子影響，同時本文用遺傳算法（ＧＡ）優(yōu)化徑向基

5、函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ＲＢＦ）算法的學(xué)習(xí)速率與動量因子Ｗ提高網(wǎng)絡(luò)的收斂速度，縮短網(wǎng)絡(luò)整定ＰＩ的時間，提高Ｓ相逆變器的性能，并用Ｍａｔｌ化仿真工具進行仿真驗證。仿＝真結(jié)果表明，該控制方案能實現(xiàn)相逆變器高動態(tài)特性的同時得到高質(zhì)量的穩(wěn)態(tài)波形。最后搭建１０ＫＷＵＰＳ不間斷電源硬件平臺。包括ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２主控制板、輔助電源、ＩＧＢＴ驅(qū)動和電壓電流采樣電路的設(shè)計制作，化及ＩＧＢＴ和電流電壓傳感器的選型，控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計和結(jié)果的分析。關(guān)鍵字：不間斷電源，升壓變換器，Ｓ相逆變器，電感設(shè)計，徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，遺傳算法ＩＡｂｓｔｒａｃｔＵｎｉｎｔｅｒｒ

6、ｕｐｔｉｂｌｅＰｏｗｅｒＳｙｓ１：ｅｍｔｏｔｈｅｌｏａｄｔｏｐｒｏｖｉｄｅＳｔａｂｌｅａｎｄｕｎｉｎｔｅｒｍｐｋｄＡＣ，ｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｃｉｖｉｌａｎｄｍｉｌｉｔａｒｆｉｅｌｄｓｗｉｔｈｔｈｅｌｏａｄｂｅｃｏｍｅｓｍｏｒｅａｎｄ，ｙ，ｍｏｒｅｃｏｍｔ－ｐｌｅｘｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｉｎｄｅｘｏｆｗａｖｅｆｏｒｍｓｅａｄｓｔａｔｅｒｅｃｉｓｉｏｎａｎｄｄｎａｍｉｃ，ｐｙｐｙｒｅｓｐｏｎｓｅｓｐｅｅｄｏｆｔｈｅｉｎｖｅｒｔｅｒｏｕｔｐｕｔｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓａｒｅａ

7、ｌｓｏｇｅｔｔｉｎｇｈｉｇｈｅｒａｎｄｈｉｇｈｅｒ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｔｈｅｔｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅｉｎｖｅｒｔｅｒｏｕｔｐｕｔｓｌｏｗｄｙｎａｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅｓｐｅｅｄｈｉｈＴＨＤｗｈｅｎｌｏａｄｍｕｔａｔｉｏｎａｎｄｗｉｔｈｎｏｎｌｉｎｅａｒｄｎａｍｉｃｗｉｔｈｔｈｅｏｒｄｉｎａｒ，ｇｙｙＰＩＤｃｏｎｔｒｏｌａｌｇｏｒｉｔｈｍ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒ