永磁直线同步电机递归神经网络H_∞鲁棒控制

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永磁直线同步电机(PMLSM)伺服系统是具有高精度快速响应的动态复杂非线性系统,输出对指令的跟踪能力和对各种扰动(包括系统建模误差、参数变化和外部扰动)的抑制能力是其主要性能指标。为此提出了一种用于永磁直线同步电机位置控制的基于递归神经网络H_∞鲁棒控制器。首先,对永磁直线同步电机矢量控制的系统进行了分析研究,在MATLAB/SIMULINK环境下对空间电压矢量控制的永磁直线同步电机位置跟踪系统进行仿真。为了实现实时控制,设计了一个结构简单的递归神经网络,其作用是估计系统的集总不确定性。选择二次型函数后,得到了使得内部闭环稳定的H_∞性能指标。结合神经网络反向传播算法及在线参数训练规则,不仅在较大扰动情况下设计了具有很强鲁棒性的控制器,也增强了递归神经网络的学习能力。这种控制器既能够跟踪阶跃指令输入也能够跟踪正弦指令输入。对于参数变化、外部扰动以及神经网络的估计误差,只要达到已经确定的H_∞性能指标,就能确保系统的跟踪性能。最后,与所设计的结合IP控制的H_∞鲁棒控制器进行仿真比较,在三种不同情况(无扰动、有内部扰动、有外部扰动)下进行仿真。仿真结果证明设计的控制器应用于参数变化及外部扰动明显的永磁直线同步电机位置控制系统,响应快、鲁棒稳定性好,并具有一定的自适应能力和较强的抗干扰能力。
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