收藏本站
《江苏大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

两电机变频调速系统的最小二乘支持向量机逆控制

张懿  
【摘要】:两电机变频调速系统在现代工业领域中应用非常广泛,其高性能控制对于提高生产质量和效率具有重要的意义。近年来,逆系统方法已在一般形式的非线性系统上建立起比较完整的设计理论,物理意义清晰,结构简单。将逆系统方法与最小二乘支持向量机(LSSVM)结合,提出的LSSVM逆系统方法,突破了传统逆系统方法在实际工程应用中解析表达式难以获取的瓶颈。针对两电机变频调速系统所具有的高阶、强耦合、非线性的特点,基于LSSVM逆系统理论,本文研究了系统的模型辨识、控制器设计等问题,论文的主要内容如下: (1)阐述了逆系统理论的基本概念、系统可逆性原理,将逆系统与原系统串联构成伪线性复合系统,可实现系统的线性化与解耦。继而,概述了LSSVM回归算法,用以实现对逆系统非线性映射的逼近。对课题研究所用的两电机变频调速系统实验平台的软、硬件组成及工作原理作了简要介绍,为控制策略的理论分析、实验验证提供了必需的知识准备和条件支持。 (2)构建了两电机变频调速系统的数学模型,对矢量控制下的数学模型进行了右逆存在性分析,证明系统是右可逆的。采用逆系统的扩展结构,提出了LSSVM自抗扰逆控制策略。引入自抗扰控制器作为伪线性复合系统的附加控制器,并将扩张状态观测器的扰动观测结果用于LSSVM逆系统的构造,在实现系统线性化和解耦控制的前提下,使整个系统具有良好的鲁棒性和抗干扰能力。 (3)为解决因张力传感器的安装而引起的系统成本增加、可靠性降低等缺陷,提出了张力LSSVM左逆辨识策略。分析了张力软测量的左可逆性,利用容易测取的速度信号构造张力“内含传感器”左逆软测量模型,实现了对张力的辨识。该软测量方案不依赖系统模型和具体参数,计算量小,实现简单。 (4)借助于张力左逆软测量方法,提出广义联合逆控制器设计方法。基于广义逆系统理论,将左逆软测量和右逆系统相融合,形成具有整体形式的广义联合逆控制器,并对其中的非线性映射采用LSSVM回归逼近。将该联合逆控制器应用于两电机变频调速系统,实现系统的无张力传感器运行。 (5)分析了按转子磁场定向矢量控制的两电机变频调速系统特点,利用数据驱动原理,对输入输出样本数据进行二次AP聚类,对二次聚类后的各子类数据建立局部LSSVM模型,并对各个局部模型加权综合,得到的张力和速度的全局模型能准确拟合两电机变频调速系统的非线性特性。 (6)针对现有逆模型辨识方法存在的不足,提出了两电机变频调速系统基于改进RLS算法的LSSVM逆模型辨识方法。依据多模型思想,将系统输出空间进行划分,使用LSSVM拟合获得局部逆模型,并对各局部逆模型加权综合得到系统初始逆模型。根据逆模型输出与系统输入的误差,利用改进RLS算法可在线调整局部LSSVM逆模型的权值,降低了逆模型在线调整的难度。 最后,在总结全文的基础上,提出了课题下一步研究的重点。
【学位授予单位】:江苏大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TM921.51

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 刘英培;栗然;梁海平;;基于最小二乘支持向量机优化自抗扰控制器的永磁同步电机直接转矩控制方法[J];中国电机工程学报;2014年27期
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘国海;吕汉闻;陈兆岭;刘慧;;基于修正遗忘因子RLS算法的谐波电流检测新方法[J];电工技术学报;2010年01期
2 刘国海;杨官学;沈跃;陈兆岭;;基于神经网络广义逆的两电机变频系统内模控制[J];电工技术学报;2010年11期
3 张今朝;刘国海;潘天红;;多电机同步系统的多模型辨识[J];电机与控制学报;2009年01期
4 刘国海;薛剑锋;康梅;刘平原;;两电机调速系统神经网络广义逆在线调整控制[J];电机与控制学报;2009年04期
5 张兴华;沈捷;梅磊;王德明;;永磁同步电机混沌运动的逆系统控制[J];电机与控制学报;2010年10期
6 张凯锋;戴先中;马超;张嘎;;同步发电机中不可直接测量量的左逆软测量方法[J];电力系统自动化;2008年23期
7 尹征琦 ,朱劲;自适应张力控制[J];电气传动;2001年06期
8 陈冲;刘星桥;刘国海;时政伟;;基于模糊PID的多电机张力控制[J];电气传动;2009年06期
9 汪长娥;赵曙光;付新林;;一种模糊核聚类算法的改进[J];电子科技;2008年10期
10 薛振框,李少远;MIMO非线性系统的多模型建模方法[J];电子学报;2005年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈键;;浅析常用聚类分析算法[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2007年01期
2 杨冠鲁,李晴燕,胡欣;同步发电机监督学习神经网络励磁控制器[J];安徽大学学报(自然科学版);2005年03期
3 钱慧芳,陈增禄;非线性系统的线性控制方法研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2005年03期
4 马从国;赵德安;;基于模糊聚类多模型池塘溶解氧软测量研究[J];安徽农业科学;2011年15期
5 王尔丹;人群运动与密度估计技术研究[J];安全;2005年03期
6 冯学军;;最小二乘支持向量机的研究与应用[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2009年01期
7 周德强;冯建中;;建筑物沉降预测的改进Verhulst模型研究[J];地下空间与工程学报;2011年01期
8 王立平;孔小梅;付梦印;王美玲;张甲文;姜明;;Temperature Drift Modeling of FOG Based on LS-WSVM[J];Journal of China Ordnance;2008年03期
9 赵葵银,胡俊达,吴俊;基于混合式自调整模糊控制的单晶炉提拉速度控制系统[J];半导体技术;2003年03期
10 章绍东;基于PROFIBUS现场总线的控制系统[J];半导体技术;2004年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 祝乐梅;岳宝增;;充液航天器姿态的自适应非线性动态逆控制[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
2 刘艳红;李春文;汤洪海;;电力系统一般非线性综合切换励磁控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 宋海鹰;桂卫华;阳春华;;基于核偏最小二乘的简约最小二乘支持向量机及其应用研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 宋海鹰;桂卫华;阳春华;;基于最小二乘支持向量机的Hammerstein-Wiener模型辨识[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 ;Inverse System Control of Nonlinear Systems Using LS-SVM[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 ;A Novel Proximal Support Vector Machine and Its Application in Radar Target Recognition[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 ;A CDMA Signal Receiver Based on LS-SVM[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 刘志刚;李世华;;永磁同步电机的二阶自抗扰控制算法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
9 ;LS-SVM Based Stable Generalized Predictive Control[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
10 阎纲;梁昔明;龙祖强;李翔;;一种新的提前一步预测控制算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵莹;半监督支持向量机学习算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 汪木兰;神经网络硬化实现的共性技术在电力传动中应用研究[D];合肥工业大学;2010年
3 李书艳;单点氨基酸多态性与疾病相关关系的预测及其机制研究[D];兰州大学;2010年
4 陈建魁;非连续卷绕系统动力学建模与张力/位置控制及其应用[D];华中科技大学;2010年
5 张明;电能质量扰动相关问题研究[D];华中科技大学;2010年
6 杨红;污水生化处理的智能建模与优化控制策略应用研究[D];华南理工大学;2010年
7 杨树忠;复杂网络中的社团检测问题研究[D];北京交通大学;2009年
8 许伟;基于进化算法的复杂化工过程智能建模方法及其应用[D];华东理工大学;2011年
9 向国齐;支持向量回归机代理模型设计优化及应用研究[D];电子科技大学;2010年
10 桑永胜;空间数据分析的神经计算方法[D];电子科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 曾传华;基于颜色和纹理特征的竹条分级方法研究[D];华中农业大学;2010年
2 刘志强;基于数据挖掘的客户行为分析和预测研究[D];山东科技大学;2010年
3 郑洪波;虚拟倒立摆系统的控制研究[D];山东科技大学;2010年
4 田文娟;基于支持向量机的人民币序列号识别方法的研究[D];山东科技大学;2010年
5 孟培培;基于3S的土地督察信息系统研究[D];山东科技大学;2010年
6 魏光宇;二维转台控制系统[D];长春理工大学;2010年
7 李海清;支持向量机在金融市场预测中的应用[D];辽宁师范大学;2010年
8 李翠;基于车辆自动识别的智能计重监控系统的研究与设计[D];郑州大学;2010年
9 李光远;基于在线聚类和最小二乘支持向量机的模糊建模方法研究[D];郑州大学;2010年
10 王巧立;微生物发酵过程的建模与优化控制研究[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 许峻峰,徐英雷,冯江华,许建平;基于改进型积分器的永磁同步电机直接转矩控制[J];电工技术学报;2004年07期
2 徐艳平;钟彦儒;;基于占空比控制的永磁同步电机新型直接转矩控制策略[J];电工技术学报;2009年10期
3 刘英培;;基于自抗扰控制PMSM电压空间矢量调制直接转矩控制方法[J];电力自动化设备;2011年11期
4 彭春华;刘刚;孙惠娟;;基于小波分解和微分进化支持向量机的风电场风速预测[J];电力自动化设备;2012年01期
5 卢达;赵光宙;曲轶龙;齐冬莲;;永磁同步电机无参数整定自抗扰控制器[J];电工技术学报;2013年03期
6 韩京清;从PID技术到“自抗扰控制”技术[J];控制工程;2002年03期
7 施小成;刘振业;付明玉;王晶;;基于SVM-ADRC的全垫升气垫船航向控制[J];华中科技大学学报(自然科学版);2012年05期
8 巫兆聪;欧阳群东;胡忠文;;应用分水岭变换与支持向量机的极化SAR图像分类[J];武汉大学学报(信息科学版);2012年01期
9 孙丹;贺益康;何宗元;;基于容错逆变器的永磁同步电机直接转矩控制[J];浙江大学学报(工学版);2007年07期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱明星,张德龙;RBF网络基函数中心选取算法的研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2000年01期
2 曹柳林;聚酯工业缩聚过程的微观质量数学模型[J];北京化工大学学报(自然科学版);1999年04期
3 薛阳,彭光正,范萌,伍清河;New Asymmetric Fuzzy PID Control for Pneumatic Position Control System[J];Journal of Beijing Institute of Technology(English Edition);2004年01期
4 张显库;吕晓菲;郭晨;杨盐生;;船舶航向保持的鲁棒神经网络控制[J];船舶力学;2006年05期
5 刘昕;孙金玮;刘丹;;基于支持向量回归的非线性多功能传感器信号重构[J];传感技术学报;2006年04期
6 朴凤贤,张庆灵,张国山;不确定广义系统的鲁棒H_∞控制[J];东北大学学报;2003年08期
7 吴春华;陈国呈;孙承波;;基于滑模观测器的无传感器永磁同步电机矢量控制系统[J];电工电能新技术;2006年02期
8 夏长亮,文德,范娟,杨晓军;基于RBF神经网络的无刷直流电机无位置传感器控制[J];电工技术学报;2002年03期
9 刘国海,张浩,戴先中;神经网络逆系统在电机变频调速系统中的应用[J];电工技术学报;2003年03期
10 施俊,方攸同,叶云岳,贾宏新;基于单神经元PI调节的直线感应电动机矢量控制系统仿真与试验[J];电工技术学报;2003年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 徐小增;基于参数辨识及补偿控制的异步电动机智能控制技术研究[D];华中科技大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 王丰;电液张力控制系统的研究[D];浙江大学;2002年
2 彭思远;舞台现场四电机同步控制系统设计与方法研究[D];国防科学技术大学;2008年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026