| 【中文题名】 | 神经网络自适应控制技术研究与应用 |
| 【英文题名】 | Research and Application of EMC in Computer Control System |
| 【学科专业】 | 控制理论与控制工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2006-10-12 |
| 【中关键词】 | 神经网络,自适应控制,DSP,PID,变频驱动,非线性系统 |
| 【英关键词】 | neural net-wok,adaptive control,DSP,PID,driven by frequency converter,f nonlinear system, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化基础理论>人工智能理论>人工神经网络与计算> |
| 【论文摘要】 | 在传统的变频控制系统中，调节器通常采用PID调节器，设置PID参数的依据是基于模型精确的线性系统的经典控制理论。目前，交流调速系统中，控制器的设计主要采用近似线性化的工程设计方法。显然，对一个非线性、多变量、参数时变的对象，恒定的PID参数将无法保证系统的控制精度。
神经网络自适应控制技术解决复杂多变量、非线性、时变系统的研究，目前大多停留在理论研究上，本文选用神经网络自适应技术解决交流变频驱动复杂系统的控制问题。
先介绍了神经网络自适应控制技术及交流调速的研究现状和面临的问题，进行分析总结，提出了基于TI公司高性能电机控制芯片TMS320F240DSP，利用清华大学大电力电子与电机系统研究所开发的电机系统开发平台构建了神经网络变频驱动双闭环(转速环、电流环)控制系统。
在实验的基础上研究分析神经网络自适应控制系统的跟随性、抗扰性和鲁棒性。通过实验得出神经网络自适应控制技术能较好解决交流变频驱动等复杂非线性、参数时变系统的控制问题。相比传统PID控制系统，提高了系统精度、增强了系统的抗扰能力和鲁棒性。 |
| 【论文题纲】 |
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目录 |
2-18 |
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中文摘要 |
18-19 |
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ABSTRACT |
19-20 |
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第一章 前言 |
20-28 |
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1.1 控制理论的发展与面临的挑战 |
20 |
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1.2 基于神经网络的自适应控制系统的研究现状 |
20-23 |
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1.2.1 控制中采用的神经网络结构与学习算法 |
21 |
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1.2.2 神经网络自适应控制系统 |
21-23 |
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1.3 交流变频驱动系统的研究现状 |
23-26 |
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1.3.1 交流变频驱动系统 |
24-26 |
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1.3.2 交流变频系统面临的问题 |
26 |
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1.4 本选题的任务和本论文的工作 |
26-28 |
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第二章 电机控制专用芯片TMS320F240的介绍 |
28-34 |
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2.1 TMS320F240的结构和特点 |
28-29 |
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2.1.1 F240的结构 |
28 |
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2.1.2 F240的特点 |
28-29 |
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2.2 TMS320F240的存储器及映射 |
29-30 |
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2.3 TMS320F240的中断结构 |
30 |
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2.4 TMS320F240的片内外设 |
30-31 |
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2.4.1 A/D转换器 |
30-31 |
|
2.4.2 SPI模块 |
31 |
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2.4.3 看门狗和实时中断 |
31 |
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2.4.4 数字输入/输出 |
31 |
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2.4.5 SCI模块 |
31 |
|
2.5 事件管理器 |
31-34 |
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第三章 神经元网与神经元自适应器的设计研究 |
34-50 |
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3.1 神经元模型 |
34-35 |
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3.2 神经网络的结构和学习规则 |
35-38 |
|
3.2.1 神经网络的结构 |
35 |
|
3.2.2 神经网络的学习方式 |
35-36 |
|
3.2.3 神经网络的学习规则 |
36-38 |
|
3.3 典型的前向神经网络 |
38-41 |
|
3.3.1 感知器网络 |
38-39 |
|
3.3.2 BP网络 |
39-41 |
|
3.4 神经网络自适应控制技术的研究 |
41-50 |
|
3.4.1 间接自适应控制方案 |
41-43 |
|
3.4.2 直接控制方案 |
43-45 |
|
3.4.3 基于单个神经元的自适应控制 |
45-50 |
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第四章 神经元自适应变频驱动控制系统设计 |
50-93 |
|
4.1 交流异步电动机变频调速系统介绍 |
50-51 |
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4.2 神经元自适应变频驱动控制系统硬件设计 |
51-59 |
|
4.2.1 DSP电机控制教学实验及系统开发平台 |
52-57 |
|
4.2.2 硬仿真器XDS510 |
57-58 |
|
4.2.3 PC |
58 |
|
4.2.4 交流异步电动机 |
58 |
|
4.2.5 光电编码器 |
58 |
|
4.2.6 系统组成 |
58-59 |
|
4.3 控制原理 |
59-61 |
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4.3.1 实验系统的控制原理 |
59-60 |
|
4.3.2 控制器的PID参数的初步整定 |
60 |
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4.3.3 神经元控制器的构成 |
60-61 |
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4.3.4 单神经元控制器参数选取 |
61 |
|
4.4 神经元自适应变频驱动控制系统软件设计 |
61-85 |
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4.4.1 集成开发环境(CCS)简介 |
61-63 |
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4.4.2 系统软件设计 |
63-85 |
|
4.5 仿真和实验结果及其分析 |
85-93 |
|
4.5.1 系统MATLAB仿真 |
85-90 |
|
4.5.2 实验及其结果 |
90-92 |
|
4.5.3 仿真及实验结果分析 |
92-93 |
|
结束语 |
93-94 |
|
致谢 |
94-95 |
|
主要参考文献 |
95-97 |
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附录 |
97-98 |
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原创性声明 |
98 |
|
关于学位论文使用授权的声明 |
98 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.387981 |
