【基于PSO优化的模糊神经网络的直接转矩控制】是一种智能控制策略,应用于永磁同步电机(PMSM)的调速系统中,旨在解决传统直接转矩控制(DTC)方法中存在的转矩和磁链脉动问题。直接转矩控制以其简单的控制结构、快速的动态响应和对电机参数的低依赖性而备受青睐,但同时也因为磁链和转矩的脉动大而限制了其性能。
传统DTC采用α-β静止坐标系,通过电机的数学模型计算定子磁链和转矩,并利用电压矢量控制电磁转矩和磁链。然而,双滞环控制和单一电压矢量的应用导致了转矩和磁链的显著脉动。为了解决这个问题,学者们提出了多种改进策略,如模糊控制、神经网络控制、预测控制和滑模变结构控制等。
本文引入了一种融合模糊逻辑和神经网络的T-S模型,结合粒子群优化算法(PSO)进行训练。T-S模型是模糊逻辑的一种形式,它可以将复杂的非线性关系转化为一系列简单的模糊规则,便于表达和处理人类知识。神经网络则拥有强大的自适应学习能力,可以学习和调整权重以优化控制性能。PSO算法则用于优化神经网络的训练过程,通过全局搜索找到最优的网络权重,以减小转矩和磁链的脉动。
具体实现过程中,建立T-S模型,输入向量x由多个语言变量T()xi表示,每个变量对应一组模糊集。模糊规则定义了输入与输出之间的关系,通过模糊推理生成控制信号。然后,采用BP算法(反向传播算法)初步训练神经网络,再用PSO算法进一步优化网络权重,以提高控制精度和稳定性。将优化后的模糊神经网络集成到DTC系统中,实现更平滑的转矩和磁链控制。
仿真结果证明,这种方法相比传统的DTC,显著降低了转矩和磁链的脉动,提高了系统的稳态性能。这表明,基于PSO优化的模糊神经网络在PMSM-DTC中的应用,不仅能够有效抑制脉动,还能提升系统的整体控制品质。
关键词:永磁同步电机;T-S模型;模糊神经网络;直接转矩控制;BP算法;PSO算法。