[发明专利]一种轴向线圈励磁辅助双凸极无刷直流电机的控制方法

说明书

本发明提供一种轴向线圈励磁辅助双凸极无刷直流电机的控制方法，涉及电机的控制及调节技术领域。方法如下：步骤1：设置控制中央励磁线圈的初始权值、控制定子绕组的初始权值、双神经元时变学习率、RBF神经网络参数；步骤2：获取数据并计算双神经网络的输入；步骤3：根据输入量得到k时刻控制中央励磁线圈的控制量u₁(k)和控制定子绕组控制量u₂(k)；步骤4：采用自适应梯度下降法对RBF神经网络的中心向量与连接权值进行修正，根据f(k+1)和实际输出y(k+1)产生的偏差采用最速梯度下降学习算法对双神经元控制器连接权值进行修正；步骤5：令k＝k+1，返回步骤2。本方法实现电机定子绕组与中央励磁线圈最优联合控制，更好更快地调节电机转速和转矩。

技术领域

本发明涉及电机的控制及调节技术领域，尤其涉及一种轴向线圈励磁辅助双凸极无刷直流电机的控制方法。

背景技术

开关磁阻电机具有结构简单、性能可靠等优点，在各个领域内都得到良好的应用，成为了学者的研究热点。随着电机控制技术、电力电子集成技术的不断进步，控制芯片、功率器件等器件材料的迅速发展，双凸极无刷直流电机在开关磁阻电机的基础上成为近几年发展起来的一种新型特种电机，其应用领域将进一步拓宽。

双凸极无刷直流电机在换相过程中由于每相电流的关断和开通，导致电机的转矩脉动大，同时由于中央励磁线圈的引入，电磁特性变得更加复杂，在控制上也变得更加困难，传统的线性控制算法的控制效果不理想。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种轴向线圈励磁辅助双凸极无刷直流电机的控制方法，本方法采用双神经元PID控制器和RBF神经网络辨识系统达到在线辨识和在线控制的目的，实现电机定子绕组与中央励磁线圈最优联合控制，更好更快地调节电机转速和转矩。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

本发明提供一种轴向线圈励磁辅助双凸极无刷直流电机的控制方法，包括如下步骤：

步骤1：设置控制中央励磁线圈的初始权值v_i1、控制定子绕组的初始权值v_i2、双神经元的时变学习率η₁、η₂及RBF神经网络的参数，所述参数包括RBF神经网络权值、基函数中心向量和宽度；

步骤2：获取数据，所述数据包括k时刻电机转速的给定量r(k)和实际的电机输出转速y(k)、k-1时刻电机转速的给定量r(k-1)和实际的电机输出转速y(k-1)、k-2时刻电机转速的给定量r(k-2)和实际的电机输出转速y(k-2)，根据获取的数据计算双神经网络的输入x₁(k)、x₂(k)、x₃(k)；

其中，e(k)代表r(k)与y(k)的误差；e(k-1)代表r(k-1)与y(k-1)的误差，e(k-2)代表r(k-2)与y(k-2)的误差；

步骤3：根据步骤2得到的输入量x_i(k)得到PID控制器给出的k时刻的控制中央励磁线圈的控制量u₁(k)和控制定子绕组的控制量u₂(k)，将u₁(k)和u₂(k)分别输出至RBF神经网络以及中央励磁线圈驱动电路和控制定子绕组的驱动电路；中央励磁线圈驱动电路和控制定子绕组的驱动电路用于控制中央励磁线圈和电机；

其中，i＝1,2,3；u₁(k-1)为k-1时刻控制中央励磁线圈的控制量；u₂(k-1)为k-1时刻控制定子绕组的控制量；v_i1、v_i2为双神经元控制器中的连接权值；