开关磁阻电机神经网络无位置传感器控制

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1、第15卷第8期电机与控制学报Vol.15No.82011年8月ELECTRICMACHINESANDCONTROLAug．2011开关磁阻电机神经网络无位置传感器控制1，21，211蒯松岩，张旭隆，王其虎，张能(1．中国矿业大学信息与电气工程学院，江苏徐州221008;2．江苏省电力传动与自动控制工程技术研究中心，江苏徐州221116)摘要:针对现有开关磁阻电机(SRM)的转子位置传感器使得系统成本和复杂度提高、坚固性和可靠性降低的问题，研究了SRM无位置传感器DSP控制实现。建立了开关磁阻电机位置检测神经网络模型

2、，并给出了提出对象的学习算法和训练步骤。采用TMS320F2812DSP实现神经网络在线训练算法，开发完成了一台15kW三相12/8极无位置传感器SRD样机。实验结果表明，无位置传感器SRD具有较好的动态特性和较高精确度，系统最大位置检测误差≤2°。关键词:神经网络;开关磁阻电动机;无位置传感器;数字信号处理器中图分类号:TM352文献标志码:A文章编号:1007－449X(2011)08－0018－05PositionsensorlesscontrolofSRMusingneuralnetwork1，21，211

3、KUAISong-yan，ZHANGXu-long，WANGQi-hu，ZHANGNeng(1．SchoolofInformationandElectricalEngineering，ChinaUniversityofMiningandTechnology，Xuzhou221008，China;2．JiangsuElectricalDriveandControlEngineeringResearchCenter，Xuzhou221116，China)Abstract:Aspositionsensorofswitch

4、edreluctancemotor(SRM)increasessystemcostandcomplexity，whilereducesrobustnessandreliability，sensorlesscontrolofSRMbasedonDSPwasproposed．AneuralnetworkofrotorpositionestimationforSRMsensorlessdrivewassetup．On-linelearningalgorithmsandtrainingstepswerealsogiven．

5、Neuralnetworkon-linetrainingalgorithmwasachievedbyTMS320F2812DSP，and15kWthree-phase12/8polesensorlessSRDwassetup．Experimentalresultsshowthatthesystemhasagooddynamicperformanceandhighaccuracypositiondetectionwithmaximumerrorlessthan2°．Keywords:neuralnetwork;swi

6、tchedreluctancemotors;sensorless;digitalsignalprocessor因此实时而准确的转子位置信息是其可靠运行的必0引言要前提。无位置传感技术直接利用电机的电压和电开关磁阻电机(SRM)具有结构简单、坚固，成流信息间接确定转子位置，系统结构更加坚固，运行本低，容错能力强以及调速范围广，运行效率高的优更加可靠、高效，成本更加低廉。因此无位置传感技势。SRM利用磁阻最小原理，通过定子各相绕组轮术已成为该领域很有潜力的研究方向。流导通产生电磁转矩。其位置信号既是相绕组开通目前国内外

7、学者对此作了大量研究，提出了多与关断的控制依据，也是系统转速反馈计算的来源。种间接位置检测方案:1)利用空闲相，人为注入低收稿日期:2010－06－11基金项目:江苏省自然科学基金(BK2009526);中国矿业大学青年科研基金(2009A025)作者简介:蒯松岩(1978—)，男，博士，副教授，研究方向为开关磁阻电机及其控制系统;张旭隆(1984—)，男，博士研究生，研究方向为开关磁阻电机及其控制系统;王其虎(1986—)，男，硕士研究生，研究方向为开关磁阻电机全数字控制;张能(1984—)，男，硕士研究生，研究

8、方向为开关磁阻电机全数字控制。第8期蒯松岩等:开关磁阻电机神经网络无位置传感器控制19幅高频的模拟测试信号从而产生需要的电流等信息［1］以得到转子位置信息，例如电流波形监视法、信［2］号调制编码法。2)基于SRM磁链特性，实时检［3］测相绕组磁链和电流，进而获得转子位置角度。SRM磁链特性是转子位置角度和相电流的非线性函数，需占用大量空间存储磁链特性数据。3