基于神经网络PID的永磁同步电机调速系统

宦昱 吴德军

关键词：神经网络;PID;空问矢量控制;永磁同步电机

0引言

永磁同步电机具有效率高、转矩高、响应快、结构简单的特点，非常适合运用在测量雷達等控制精度要求较高的场合，但是其模型具有多变量、强耦合、非线性，并且在运行中参数会发生变化的特点，若使用常规的线性控制理论进行控制，往往无法得到最佳控制效果。

PID控制器拥有结构简单、运算量小、易于调节的优点，适合整合到雷达伺服系统的嵌入式控制器中使用。永磁同步电机在运行中由于负载、温度等发生变化，其模型参数往往发生变化，此时如果使用控制参数不变的PID控制器，往往达不到最优控制效果。

在非线性和不确定性系统的控制中常引入神经网络控制方法，针对永磁同步电机的特点，采用神经网络将有利于提高系统的控制性能。目前在这方面已经有了一定的研究成果。利用神经网络的自学习和自整定能力解决PID控制器参数优化问题，将显著提高PID控制器在永磁同步电机控制中的能力，目前国内外学者在这方面已经做了大量的工作。

本文将采用PID神经网络（PIDNN）控制器代替永磁同步电机空问矢量控制算法中速度PID控制器，达到改善控制效果的目的。研究中采用仿真加实验的验证方法，首先搭建仿真模型验证算法的可行性，并根据仿真结果完成PIDNN连接权值选取，借助电机实验平台进一步验证了算法的可行性。

1永磁同步电机数学模型和空间矢量控制方法