機械專業(yè)外文文獻翻譯-外文翻譯--PLC變頻調(diào)速的網(wǎng)絡反饋系統(tǒng)的實現(xiàn)

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英文原文： LC of an a LC is in is to of of in is By a it a is a is to a be in of of be of n C in C of an a is to C of in of is an In 1][2][3], by of in as is be of so it is in of is a ID to of is 4][5] is a in is a an of is by a of is a of a be to of is to be in of LC up of of LC of to In is of in is a of is in LC is I he of 6] is a of is by a of is is as a as a be to of to 7], is is of in is a is to of t As to a ? N of of it is to to a a ? N as of it is to by N a is a be 3. by of be th in as a 3If of is n e g l e c t e d , is as (1) is s c u r r e n t , a n d a r e r o t o r ’ s f l u x l i n k a g e i n (d,q) is of is is s J is m o m e n t o f i n e r t i a . i s r o t o r ’ s t i m e c o n s t a n t , a n d is In it 1), 2) of 2), he as on in ), 5) (6) (7) (8) is of is in of be to be to as an an by 2). to of 3) be 9) is to in be as 4. of in of It is to of to of be of is 0 HZ HZ 0of a is is a on of 0 is on 1 6 0 0 g r o u p s a of is to of in 3 in 2 in of is is of of c l o s e - l o o p , f i r s t o r d e r of 0 of of i n v e r s e m o d e l o f o r i g i n a l is 5 of he of is . 8], 7LC 7a a is 7PI of MV It LC in is a in LC is MV is to as a is be It to to or to 5. of of to of of is in by LC or PC be l to A PC is is is to to of TL to in , 00In to to 00ms . In is to up of n is 00 of is I in is to no 0 to 20 of I 11 2 It is of e is I (I (in 6. n to is A of is to is to LC in 中文譯文 頻調(diào)速的網(wǎng)絡反饋系統(tǒng)的實現(xiàn) 摘要。變頻調(diào)速系統(tǒng) ,包括一個異步電動機和通用逆變器、且 制被廣泛地應用于工業(yè)領域。然而 ,對多變量、非線性和強耦合的異步電機的控制性能卻不足 ,不能很好地滿足客戶的調(diào)速要求。該數(shù)學模型的變頻調(diào)速系統(tǒng)提出了矢量控制方式 ,其可逆轉(zhuǎn)性得到證實。通過構(gòu)建一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡的逆系統(tǒng) ,并結(jié)合變頻調(diào)速系統(tǒng) ,統(tǒng)被完成了 ,并且為了得到性能優(yōu)良的系統(tǒng)采用了一個線性閉環(huán)調(diào)節(jié)器。采用 經(jīng)網(wǎng)絡逆系統(tǒng)在實際系統(tǒng)可以實現(xiàn)。實驗結(jié)果表明變頻調(diào)速系統(tǒng)的性能得到了很大的提高，并且神經(jīng)網(wǎng)絡反饋控制的可行性得到 了驗證。 1. 導論 近年來 ,隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)和現(xiàn)代控制理論 ,逐漸涉及到交流電機系統(tǒng) ,這些技術(shù)已經(jīng)廣泛應用于變頻器調(diào)速的 達。變頻調(diào)速系統(tǒng) ,包括一個異步電動機和通用逆變器，用來代替直流調(diào)速系統(tǒng)。由于在工業(yè)領域中的糟糕的環(huán)境和嚴重的干擾 ,選擇控制器是一個十分重要的問題。在文獻 [1][2][3],介紹了利用工業(yè)控制計算機和數(shù)據(jù)采集卡實現(xiàn)了神經(jīng)網(wǎng)絡反饋控制。工業(yè)控制計算機的優(yōu)勢有較高的計算速度，龐大的記憶能力以及與其他軟件良好的兼容性等。但是工業(yè)控制計算機在工業(yè)應用上也有一些不足，比如運行不穩(wěn)定 ,不可靠及更惡劣的通信能力?？删幊绦蚩刂破?(制系統(tǒng)是專為工業(yè)環(huán)境中的應用而設計的 ,它的穩(wěn)定性和可靠性好。 制系統(tǒng) ,可以很容易地集成到現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)并得到高性能的通信結(jié)構(gòu) ,所以它在近年來被廣泛地使用 ,并且深受歡迎。該系統(tǒng)由普通的逆變器和異步電機組成，是一種復雜的非線性系統(tǒng) ,傳統(tǒng)的 制策略 ,并不能滿足要求和進一步控制。因此 ,如何加強系統(tǒng)的控制性能是非常迫切的事情。 神經(jīng)網(wǎng)絡逆系統(tǒng) [4][5], 在未來幾年里將是一種新型的控制方法。其基本的想法是 :對于一個給定的系統(tǒng) ,原系統(tǒng)的逆系統(tǒng)是由一個動 態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡引起的 ,對象信號和反饋信號的組合系統(tǒng)被轉(zhuǎn)化成一種線性關系的解耦標準系統(tǒng)。隨后 ,一個線性閉環(huán)調(diào)節(jié)器設計可以達到較高的控制性能。該方法的優(yōu)點是在工程上很容易實現(xiàn)。在線性化及其解耦控制正常的非線性系統(tǒng)能實現(xiàn)采用這種方法。 把神經(jīng)網(wǎng)絡反饋結(jié)合到可編程序控制器 (就可以很容易地彌補不足的問題，解決在 制系統(tǒng)上的非線性耦合。這個組合可以促進神經(jīng)網(wǎng)絡反饋付諸實踐，來實現(xiàn)其全部的經(jīng)濟效益和社會效益。 在這篇文章中，首先對神經(jīng)網(wǎng)絡反饋方法進行了介紹 ,并且描述了采用矢量控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)的數(shù)學模型。 然后是對反饋系統(tǒng)進行分析的的介紹 ,并給出了關于 制系統(tǒng)中構(gòu)造 后 ,該方法在實驗中被驗證 ,并將傳統(tǒng)的 制和 2. 神經(jīng)反饋網(wǎng)絡控制方法 基本的反饋控制方法 [6]就是 :對于一個給定的系統(tǒng)、一種α 反饋方法建立的完整的反饋系統(tǒng) ,并結(jié)合反饋系統(tǒng)與原系統(tǒng)的特點 ,提出了一種解耦的線性關系 ,以標準化體系 ,并命名為偽線性系統(tǒng)。隨后 ,一個線性閉環(huán)調(diào)節(jié)器運行并將達到較高的控制性能。 當在 “幾何領域”討論這些問題時，反饋系統(tǒng)控制方法并不像微分幾何方法，其特點是直接，簡單，易于理解。主要的問題是怎樣在應用軟件中獲得反饋模型。由于非線性系統(tǒng)是一個復雜的系統(tǒng) ,所以很難要求嚴格解析反饋信號 ,這甚至是不可能的。反饋系統(tǒng)控制在工程應用中不能達到期望值。作為神經(jīng)網(wǎng)絡非線性逼近能力 ,尤其是對于非線性的復雜系統(tǒng) ,它會是來解決問題的強大工具。反饋系統(tǒng)集成了具有非線性逼近能力的反饋系統(tǒng)，其中具有非線性逼近能力的反饋系統(tǒng)能夠避免使用反饋方法帶來的麻煩。這樣就可能，運用反饋控制方法去控制一個復雜的非線性系統(tǒng)。 a ? N 反饋系統(tǒng)的控制方法只需要較少的系統(tǒng)信息，比如與系統(tǒng)相關的命令 ，并且容易獲得運行網(wǎng)絡的反饋模型。原系統(tǒng)的層疊式的 饋系統(tǒng) ,會形成一個偽線性系統(tǒng)。然后 ,一個線性閉環(huán)調(diào)節(jié)校準器將工作。 3. 異步電機變頻調(diào)速系統(tǒng)的數(shù)學模型和它的反饋性能 異步電機變頻調(diào)速系統(tǒng)提供的跟蹤電流正弦脈寬調(diào)制逆變器可以表示為 非線性模型在兩相循環(huán)的協(xié)調(diào) 。該模型簡化為一個 3果忽略逆變器的延遲 ,該模型表述如下 : （ 1） （ 表示同步角頻率 ； 表示轉(zhuǎn)速； 表示定子的電流； 表示轉(zhuǎn)子在（ 線上的不穩(wěn)定部分； 表示點 的數(shù)量； 表示互感系數(shù)； 表示慣性轉(zhuǎn)矩； 表示轉(zhuǎn)子的時間常數(shù)； 表示負載轉(zhuǎn)矩。） 用矢量模式 ,得 代進公式 (1),得 （ 2） 可逆轉(zhuǎn)性分析 (2),得 （ 3） （ 4） 可供選擇的狀態(tài)變量如下 輸入變量 由公式 (4)得出結(jié)果 ,得 （ 5） （ 6） 然后雅可比矩陣 （ 7） （ 8） 作為 所以 并且系統(tǒng)是可逆的。 相關的系統(tǒng)是 當變頻器運行模式的變化 ,在矢量磁鏈的可以忽略的磁鏈 (考慮到是恒定 ,等于等級 )。原系統(tǒng)簡化為一個輸入和輸出系統(tǒng)訂立的 (2)。 根據(jù)隱函數(shù)定理，公式 (3)的反饋系統(tǒng)可以表達為 : （ 9） 當反饋系統(tǒng)連續(xù)連接到原系統(tǒng)時，偽線性復合系統(tǒng)形成 類型。 4. 網(wǎng)絡反饋系統(tǒng)的實現(xiàn)步驟 入與輸出的運行樣本的采集 采樣對網(wǎng)絡反饋系統(tǒng)的建立是極其重要的。它不僅需要獲得原系統(tǒng)的動態(tài)數(shù)據(jù) ,還需要獲得了靜態(tài)的數(shù) 據(jù)。參考信號應該包括原始系統(tǒng)所有的工作范圍 ,并確保近似。信號的欲處理的第一階段是從每 000得到開環(huán)響應。第二階段是混亂信號的輸入，當每 10秒鐘出現(xiàn)預處理信號時，隨機信號輸入 ,并得到閉環(huán)響應。基于這些輸入 ,將得到 1600組得到運行樣本。 絡的建設 靜態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡和動態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡的完美組合將能構(gòu)建一個反饋系統(tǒng)。靜態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)是由 2個輸入層的神經(jīng)元， 3個輸出層的神經(jīng)元和 12個隱蔽層的神經(jīng)元組成。隱藏神經(jīng)元的激勵函數(shù)是單調(diào)平滑雙曲正切函數(shù)。輸出層是由線性臨界激勵函數(shù)的神經(jīng)元組成 。運行數(shù)據(jù)是這些速度的開環(huán)，閉環(huán)的相對應速度和設置的參考的速度。 50次運行之后，神經(jīng)網(wǎng)絡的運行錯誤達到 經(jīng)網(wǎng)絡的負荷和臨界值被保存下來。并得到原系統(tǒng)的反饋模型。 5. 實驗和結(jié)果 統(tǒng)硬件 硬件系統(tǒng)包括上層監(jiān)督計算機安裝，控制結(jié)構(gòu)軟件 門子 頻器，異步電動機和光電編碼器。 選擇 它有一個 速采集模塊是 7 這個逆變器的類型是西門子的 門子的 這個系統(tǒng)上 件編程 信介紹 點接口 )是一種簡單、便宜的通訊策略，運用在運行慢，非大型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的場合。在 所以選擇 并安裝到 允許控制信號直接發(fā)送到變頻地址 ,或者使用 5的系統(tǒng)功能模塊。 同類型的服務器和客戶機可以存取彼此的數(shù)據(jù)來源。比較傳統(tǒng)的軟件模式和硬件發(fā)展 ,設備生產(chǎn)商只需要培養(yǎng)一個操作員。這樣可以縮短開發(fā)周期 ,節(jié)省人力資源 ,并簡化了整個控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。 矩陣實驗室的神經(jīng)網(wǎng)絡運行需要系統(tǒng)各種各樣數(shù)據(jù)的時候，這些數(shù)據(jù)不能從 以 置 一個 統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)被 然后 通常用 據(jù)采集和控制算法進行編程，速度采樣程序和存儲程序被編程為有規(guī)律的中斷程序 A，中斷周期為 100毫秒。為了阻止程序 00毫秒，減小程序的運行周期和系統(tǒng)錯誤，控制步驟和神經(jīng)網(wǎng)絡算法被編程為主程序 B。 神經(jīng)網(wǎng)絡算法標準化對運行采樣來說是必要的以便加快信號收集速度，在最終運行之前輸入和輸出信號乘以一個放大系數(shù)。 驗結(jié)果 當速 度參照是 100秒每周期的方波信號時 ,逆變器運行的是矢量模式。結(jié)果表明 ,神經(jīng)網(wǎng)絡控制的跟蹤性能均優(yōu)于傳統(tǒng)的常規(guī) 當速度參照保持恒定時 ,經(jīng)過 80秒時間，負荷降低到?jīng)]有負荷 ,經(jīng)過 120秒時間 ,負荷增加到滿負荷，所以在傳統(tǒng)控制下的速度響應曲線和網(wǎng)絡反饋控制下的速度響應曲線如下圖所示。很明顯 ,在穩(wěn)定性能上，網(wǎng)絡反饋控制的負載擾動優(yōu)于傳統(tǒng)的 （ （網(wǎng)絡反饋控制下的速度響應） 6. 結(jié)論 為了改善 而神經(jīng)網(wǎng)絡反饋 系統(tǒng)被使用。并給出了一個變頻調(diào)速系統(tǒng)的數(shù)學模型 ,且其可逆轉(zhuǎn)性得到了檢驗。反饋系統(tǒng)和原系統(tǒng)被組合并構(gòu)建成偽線性系統(tǒng)，并設計了線性控制的方法進行控制。通過實驗 ,