基于DSP的开关磁阻电机的无位置检测与控制

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开关磁阻电机(SwitchedReluctanceMotor,简称SRM)是一种新型电机,具有结构简单、成本低、调速性能优良等特点。在应用开关磁阻电机构成的闭环调速系统中,位置传感器担负着传递转子位置和速度等信号的任务,是转速闭环控制的基础。目前实际应用中普遍采用外装光电式或磁敏式等轴位置检测器,这不仅增加了系统的体积和成本。尤其是在某些应用环境比较恶劣的场合,位置传感器的存在还会使系统的可靠性降低。因此,目前无位置传感器检测技术成为了开关磁阻电机研究的一大热点。基于上述研究背景,本文研究基于神经网络控制的开关磁阻电机无位置检测技术。  针对开关磁阻电机非线性运行的特点,本文首先建立了开关磁阻电机非线性数学模型,由数学模型仿真得到电机的磁链、电流和转子位置角等信息,来训练BP神经网络,从而取代位置传感器的作用。  其次,选用误差反向传播算法的多层前馈网络(Backpropagation,简称BP网络)来离线训练样本。区别于研究网络结构的一般思路,绕开追求改进修正网络的方向,着眼于对大样本本身进行数据处理,即用主成份分析方法代替位置传感器,从电机的固有信息方面间接确定转子位置。该方法不仅增加了网络精确度和可靠性,也加快了训练的速度和缩短训练时间。仿真结果表明,用神经网络控制替代位置传感器同样可以完成位置检测的功能,并且具有较好的精度。  最后,设计了以数字信号处理器TMS320F2812为控制中心的硬件开发系统,对基于神经网络无位置控制方案以及电机运行特性进行实验研究。
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