基于BP網(wǎng)絡的無刷直流電機無位置傳感器控制.pdf

1、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位置傳感器獲得的，而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。因此，研究無刷直流電機無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

2、法來解決這一問題。人工神經網(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神經網(wǎng)絡不僅具備人工神經網(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

3、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神經網(wǎng)絡實現(xiàn)了該無刷直流電機無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最小

4、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。
　　 最后，論文對基于BP網(wǎng)絡的無刷直流電機寬轉速范圍無位置傳感器控制方案進行了仿真，論證了該方法的可行性。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)無位