改进bp网络pid控制器在无刷直流电机中应用

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1、第8期组合机床与自动化加工技术No．82014年8月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueAug．2014文章编号：100l一2265(2014)08—0102～03DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2014．08．029改进的BP网络PID控制器在无刷直流电机中的应用木曹雪，付光杰，牟海维(1．东北石油大学秦皇岛分校电气信息工程系，河北秦皇岛066004；2．东北石油大学a．电气信息工程学院；b．电子科学学院，黑龙江大庆163318)摘要：通过分析学习速率

2、对BP算法的影响，提出一种分层调整学习速率的改进BP网络算法，并把该方法设计成PID控制器应用在无刷直流电机控制系统中，仿真结果验证了基于改进的BP网络的PID控制器具有响应速度快、精确性高和稳定性强等特点。关键词：改进的BP网络；PID控制器；无刷直流电机；调速中图分类号：TH166；TG65文献标识码：AImprovedBPNetworkPIDControllerAppliedinBLDCMSystemCAOXue，FUGuang—jie，MUHa1．wei。(1．DepartmentofElectricalandInformatio

3、nEngineering，QinhuangdaoBranchofNortheastPetroleumUniver—sity，QinhuangdaoHeibei066004，China；2a．CollegeofElectricalandInformationEngineering；b．CollegeofElectronicScience，NortheastPetroleumUniversity，DaqingHeilongjiang163318，China)Abstract：Thepaperproposesahierarchicalmetho

4、dforlearningrateadjustmentofBPneuralnetworkalgo—rithmbyanalyzingthelearningrateeffectontheBPalgorithm．AndthePIDcontrollerwiththeimprovedal—gorithmisappliedinbrushlessDCmotorsystem．TheresultsofMATLABsimulationpresentthatthePIDcontrollerbasedonimprovedBPneuralnetworkhaschar

5、acteristicsoffastresponse，highaccuracyandstrongstabilityetc．Keywords：improvedBPnetwork，PIDcontroller，BLDCM，speedregulation所以本文提出了基于改进的BP神经网络PID控0引言制器的控制理论，并应用在无刷直流电机的调速控制无刷直流电机是电机领域的一个新生代，与传统部分，以此来增强装置调速部分的静动态能力，从而达的电机装置进行比较，这种装置拥有很多的优势，所以到精准性更高、抗干扰信号能力强的稳定安全的控制现在已经在实际工业生

6、产过程中得到了大范围的使系统。用。对于BLDCM的控制部分而言，它具有控制变量1无刷直流电机的数学模型比较多，耦合性能强等特点，并且它的系统变量呈现的并非是线性变化，现代的一些新的控制策略或者相应(1)电压方程的控制技术已经开始在BLDCM的调速过程中得到了根据电机学知识可知，无刷直流电机定子三相绕验证。组电压方程式为如式(1)所示。神经网络具有非线性映射逼近、分布式信息优化处理、自适应学习等能力，能够在不明确运行环境的情㈣嘲况下，特别是比较复杂的并且控制变量不能呈现线性变化的，很好地解决一些控制方面的存在的问题，从而使得控制部分鲁棒性能

7、增强、拥有适应较高需求的动+【三M静态能力。但是神经网络学习的缺点是收敛速度过00L；—M]鲁[L]j+[Le；]Jc慢，而且容易收敛于局部极小值。(2)电磁转矩方程收稿日期：2013—11—20基金项目：黑龙江省教育厅科学技术研究项目(12511005)作者简介：曹雪(1984一)，女，黑龙江大庆人，东北石油大学秦皇岛分校讲师，硕士研究生，主要研究方向为电力电子与电力传动方向；通讯作者：付光杰：(1962一)，女，吉林通化人，东北石油大学教授，博士，博士生导师，主要研究方向为电力电子器件应用与控制技术和电力传动自动化系统等，(E—mai

8、l)fgjmhw@163．tom；牟海维(1963一)，男，黑龙江绥化人，东北石油大学教授，博士，博士生导师，主要研究方向为信息与控制方向等。2014年8月曹雪，等：改进的BP网络PID控制器