[发明专利]五自由度无轴承异步电机支持向量机逆控制器的构造方法

摘要

本发明公开了一种五自由度无轴承异步电机支持向量机逆控制器的构造方法，用具有19个输入节点、7个输出节点的支持向量机加12个积分器构成具有7个输入节点、7个输出节点的支持向量机逆，将支持向量机逆置于复合被控对象之前组成伪线性系统；伪线性系统等效为5个位置二阶积分型的伪线性子系统、1个转速一阶积分型的伪线性子系统和1个磁链一阶积分型的伪线性子系统，分别设计相应的控制器，构成线性闭环控制器；由线性闭环控制器、支持向量机逆、三个Clark逆变换、三个电流跟踪型逆变器和一个线性功率放大器共同构成支持向量机逆控制器，实现悬浮力、转速和磁链之间的非线性动态解耦控制。

主权项

1.一种五自由度无轴承异步电机支持向量机逆控制器的构造方法，其特征在于采用如下步骤：1）先将三个Clark逆变换(11、12、13)分别串接在三个电流跟踪型逆变器（21、22、23）之前，再将三个电流跟踪型逆变器（21、22、23）和一个线性功率放大器（24）分别串接在五自由度无轴承异步电机及其负载模型（31）之前，共同作为一个整体组成复合被控对象（32）；2）用具有19个输入节点、7个输出节点的支持向量机（41）加12个积分器构成具有7个输入节点、7个输出节点的支持向量机逆（42），其中：支持向量机（41）的第一个输入为支持向量机逆（42）的第一个输入，其经第一个积分器的输出为支持向量机（41）的第二个输入，再经第二个积分器为支持向量机（41）的第三个输入；支持向量机（41）的第四个输入为支持向量机逆（42）的第二个输入，其经第三个积分器的输出为支持向量机（41）的第五个输入，再经第四个积分器为支持向量机（41）的第六个输入；支持向量机（41）的第七个输入为支持向量机逆（42）的第三个输入，其经第五个积分器的输出为支持向量机（41）的第八个输入，再经第六个积分器为支持向量机（41）的第九个输入；支持向量机（41）的第十个输入为支持向量机逆（42）的第四个输入，其经第七个积分器的输出为支持向量机（41）的第十一个输入，再经第八个积分器为支持向量机（41）的第十二个输入；支持向量机（41）第十三个输入为支持向量机逆（42）的第五个输入，其经第九个积分器的输出为支持向量机（41）的第十四个输入，再经第十个积分器的输出为支持向量机（41）的第十五个输入；支持向量机（41）第十六个输入为支持向量机逆（42）的第六个输入，其经第十一个积分器的输出为支持向量机（41）的第十七个输入；支持向量机（41）第十八个输入为支持向量机逆（42）的第七个输入，其经第十二个积分器的输出为支持向量机（41）的第十九个输入；支持向量机（41）与12个积分器一起组成支持向量机逆（42），支持向量机（41）的输出就是支持向量机逆（42）的输出；3）调整支持向量机的向量系数和阈值使支持向量机逆（42）实现复合被控对象（32）的逆系统功能，将支持向量机逆（42）置于复合被控对象（32）之前组成伪线性系统（51）；4）伪线性系统（51）等效为7个解耦的积分线性子系统，分别为5个位置二阶积分型的伪线性子系统、1个转速一阶积分型的伪线性子系统和1个磁链一阶积分型的伪线性子系统；对7个解耦的积分子系统分别设计相应的5个转子位置控制器（62、63、64、65、66）、1个转速控制器（67）和1个磁链控制器（68），并由5个转子位置控制器（62、63、64、65、66）、1个转速控制器（67）和1个磁链控制器（68）构成线性闭环控制器（61）；5）将线性闭环控制器（61）、支持向量机逆（42）和复合被控对象（32）依次串接，由线性闭环控制器（61）、支持向量机逆（42）、三个Clark逆变换(11、12、13)、三个电流跟踪型逆变器（21、22、23）和一个线性功率放大器（24）共同构成五自由度无轴承异步电机支持向量机逆控制器（71）。