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基于LM3S8962ARM的神经元控制直流调速系统

发布时间:2020-07-21 18:36:08 阅读: 来源:蒸馏器厂家

直流电动机具有良好的起制动性能,能大范围内平滑调速,因而在可控的电力拖动领域中得到了广泛的应用。然而传统的直流调速系统所采用的是由分立元件构成的复杂PID模拟控制系统。常规PID控制虽然具有结构简单、稳定性好、易于工程实现等优点,但该方法过分依赖控制对象的模型参数,鲁棒性差。对于复杂系统如对机器人的控制,由于其负载模型参数的大范围变化以及非线性因素的影响,常规PID控制难以达到满意的效果。本文提出一种基于LM3S8962 ARM芯片的模糊控制系统,以替代传统的PID模拟控制,提高直流调速系统的控制性能。1 控制系统的控制方案

本文引用地址:系统控制框图如图1所示,采用串级控制,分为转速环(外环)和电流环(内环)。为了提高系统响应的快速性和限流的必要性,电流环仍采用传统的PI调节器,而转速则采用神经元控制器,以提高其鲁棒性。

2 单神经元PSD自适应控制算法

单神经元自适应PSD算法控制框图见图2。

图2中状态转换器的输人为设定值r(k)和过程输出y(k),转换器的作用是获得单神经元的三个输入量x1(k),x2(k),x3(k),在这里:

其中:Wi(k)(i=1,2,3)为对应于神经元输入xi(k)的加权系数。

控制器总输出为:

z(k)为教师信号,在这里取z(k)=e(k)。这是因为控制效果主要与e(k)和△e(k)有关。为了保证学习算法的收敛性和控制的鲁棒性,一般采用规范化学习算法以构成单神经元PSD控制规律,所以单神经元自适应PSD的控制算法如下:

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