[发明专利]基于双逆模型的无轴承永磁电机悬浮系统控制方法

权利要求书

1.一种基于双逆模型的无轴承永磁电机悬浮系统控制方法，其特征是依次采用如下步骤：

1）由2/3电流变换器（11）、电流跟踪型逆变器（12）和被控的无轴承永磁电机悬浮系统（13）组成复合被控对象（1）；

2）采用第一神经网络（21）加4个积分器构造复合被控对象（1）的正常逆模型（22），采用第二神经网络（23）加另外4个积分器构造复合被控对象（1）的故障逆模型（24）；将正常逆模型（22）和故障逆模型（24）一起构成逆模型库（2）；

3）选择正常逆模型（22）或故障逆模型（24）作为复合被控对象（1）的逆模型，调整并确定对应的第一神经网络（21）或第二神经网络（23）的参数和权系数使逆模型库（2）实现复合被控对象（1）的逆系统功能，将逆模型库（2）串联于复合被控对象（1）之前组成伪线性系统（3），伪线性系统（3）被解耦为两个单输入单输出的位移二阶积分子系统；

逆模型库（2）中逆模型的选择方法为：利用故障检测切换模块（6）检测无轴承永磁电机悬浮系统（13）的运行状态，判断系统是否出现故障，当无轴承永磁电机悬浮系统（13）正常运行时，选择逆模型库（2）中的正常逆模型（22）作为复合被控对象（1）的逆模型，当无轴承永磁电机悬浮系统（13）带故障运行时，选择逆模型库（2）中的故障逆模型（24）作为复合被控对象（1）的逆模型；

4）分别对每个位移二阶积分子系统设计一个附加控制器，两个附加控制器（41、42）构成线性闭环控制器（4）；

5）将线性闭环控制器（4）、逆模型库（2）、2/3电流变换器（11）和电流跟踪型逆变器（12）依次串接共同构成神经网络逆容错控制器（5），对无轴承永磁电机悬浮系统（13）进行容错控制。

2.根据权利要求1所述基于双逆模型的无轴承永磁电机悬浮系统控制方法，其特征在于：步骤2）中所述神经网络的参数和权系数确定方法是：将阶跃激励信号{                                               ,}加到复合被控对象（1）的输入端，在无轴承永磁电机悬浮系统正常运行或带故障运行的两种情况下，分别采集无轴承永磁电机悬浮系统正常运行或带故障运行时的径向位移x、y，并将两种工况下的径向位移x、y离线分别求其一阶、二阶导数，并对信号做规范化处理，组成神经网络的训练样本集{,,,,,,,}，对神经网络进行训练，从而确定神经网络的各个参数和权系数。

3.根据权利要求2所述基于双逆模型的无轴承永磁电机悬浮系统控制方法，其特征在于：所述逆模型库（2）的输入为径向位移x、y，输出为阶跃激励信号、。