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多电机变频调速系统在现代工业生产中得到了广泛应用,高性能的同步协调控制可以提高纺织、冶金、机械、造纸、印刷等行业产品的质量和成品率。本文在教育部博士点基金(20050299009)和江苏省自然科学基金(BK2007094)的资助下,以两电机变频调速系统为对象,应用神经网络广义逆控制方法,对该非线性强耦合系统的速度张力进行了解耦控制研究。
第一步,对变频器工作在矢量控制方式下的两电机变频系统数学模型进行广义逆存在性分析,进而导出系统的广义逆数学表达式。然后用BP神经网络逼近系统的广义逆,进一步构造神经网络广义逆系统串联在两电机系统之前,组成基于广义逆的伪线性复合系统。第二步,基于MATLAB7.0,应用S-FUNCITON构建两电机系统的模型,对神经网络广义逆控制方法进行了仿真研究。第三步,基于S7-300PLC控制器组成的试验平台,分别研究了伪线性复合系统的开环特性和闭环特性。
仿真和大量试验结果表明,广义逆系统与原系统构成的伪线性复合系统,不但实现了原系统的线性化与解耦,而且通过合理地调节广义逆系统的参数,可以使解耦后的单输入单输入子系统的极点在复平面内合理配置,从而实现将积分型不稳定的子系统转变为稳定的子系统,从而得到较为理想的伪线性复合系统的开环频率特性,有利于系统的综合。
针对MIMO非线性强耦合系统,神经网络广义逆控制方法具有可行性,可以获得较好的控制效果。