[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

摘要

本发明公开一种基于双逆模型的无轴承永磁电机悬浮系统控制方法，将复合被控对象的正常逆模型和故障逆模型构成逆模型库；选择逆模型库中的逆模型作为复合被控对象的逆模型，调整并确定对应神经网络的参数和权系数使逆模型库实现复合被控对象的逆系统功能，将逆模型库串联于复合被控对象之前组成伪线性系统，伪线性系统被解耦为两个单输入单输出的位移二阶积分子系统；分别对两个位移二阶积分子系统设计附加控制器来构成线性闭环控制器；将线性闭环控制器、逆模型库、2/3电流变换器和电流跟踪型逆变器共同构成神经网络逆容错控制器对无轴承永磁电机悬浮系统进行容错控制，可以实现原系统在正常或带故障运行条件下径向位置之间的解耦控制。

主权项

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。