基于模糊神經網絡逆系統(tǒng)的磁懸浮球形感應電機內?？刂?pdf

1、本文開展了對磁懸浮球形感應電機系統(tǒng)的研究，目的是進一步提高電機的傳動效率、精度及其保持性、快速響應等靜態(tài)和動態(tài)性能。由于該電機結構小巧緊湊，操作精度較高，而且具有空間的六個自由度，這些優(yōu)異的特性正好可以滿足現在工業(yè)機器人和其他多自由度設備高效率、高精度的要求。故，不管是理論探索上還是實際應用中，磁懸浮球形電機的研究都具有十分重要的意義。
　　磁懸浮球形感應電動機系統(tǒng)實際上是一個很復雜的耦合系統(tǒng)，為了解決其控制難題，本文采用了先進的

2、模糊神經網絡理論對電機系統(tǒng)進行逆系統(tǒng)研究。將電機的三個轉角和三個位移與六個定子電流解耦成為獨立的六個偽線性子系統(tǒng)，然后采用以魯棒性強著稱的內?？刂品椒▉硗瓿蓪﹄姍C系統(tǒng)的六個子系統(tǒng)的獨立控制。
　　目前所有的關于神經網絡或模糊神經網絡的解耦及控制大多數都是針對單自由度電機或其他單自由度工業(yè)系統(tǒng)，極少涉及對多個自由度系統(tǒng)的解耦及控制，所以本文嘗試采用這種現代控制理論和方法對本論文所研究的對象進行探討，并取得了良好的效果。
　　本

3、文研究內容如下:
　　對感應式磁懸浮球形電機的工作原理進行深入探索，基于機電能量轉換原理、電磁感應定律、牛頓力學定律等理論基礎，推導出了電機的電磁轉矩表達式和電磁懸浮力表達式，根據兩者聯(lián)立的方程最終推導出位移、轉角二者與電流的關系。通過狀態(tài)方程和逆系統(tǒng)原理推導出電機系統(tǒng)的傳遞函數表達式。
　　利用模糊神經網絡這一強大的智能工具建立電機原系統(tǒng)的逆系統(tǒng)，巧妙地將電機復雜多變量耦合關系簡化，建立了電機逆系統(tǒng)的ANFIS模型，構造了

4、其偽線性系統(tǒng)。采用內?？刂破鲗﹄姍C進行控制，設計了內?？刂品桨覆⒋_定了基于模糊神經網絡逆系統(tǒng)的電機內模控制結構。
　　用MATLAB/Simulink對磁懸浮球形感應電機的控制模型進行試驗，不斷調整控制器參數直至得到最穩(wěn)定的仿真結果。搭建了電機的試驗臺，驗證了之前的理論分析。
　　對感應式磁懸浮球形主動關節(jié)進行的轉子位移特性和轉速特性的仿真結果表明，模糊神經網絡逆系統(tǒng)解耦和內?？刂品椒ǖ膭討B(tài)響應快、魯棒性很好?；诳刂平Y構建