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研究生: 蔡孟展
Meng-Jan Tsai
論文名稱: 感應電動機之類神經網路控制器設計與分析
Neural Network Controller Design and Analysis for Induction Motor
指導教授: 王乃堅
Nai-Jian Wang
口試委員: 蘇順豐
none
劉添華
none
姚立德
none
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 電資學院 - 電機工程系
Department of Electrical Engineering
論文出版年: 2005
畢業學年度: 93
語文別: 中文
論文頁數: 85
中文關鍵詞: 類神經網路自調適遞迴最小平方
外文關鍵詞: Self-tuning, Recursive Least-Squares algorithm, Neural Network
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  • 摘 要
    本文為提出一可自調適之比例積分控制器,在轉子磁場導向向量控制架構下設計感應電動機轉速控制器。利用類神經網路進行識別受控體參數與估測負載轉矩,其識別方法採用遞迴最小平方演算法使識別出系統參數,最後將所識別出的的參數經極點安置法求出所需要的控制器參數,使控制器參數趨於最佳化。

    在模擬方面採用MATLAB/SIMULINK軟體配合馬達模組,架構感應馬達向量控制與設計類神經網路比例積分控制器,硬體實現方面採用馬達控制驅動介面卡,經控制策略產生出脈波寬度調變訊號,將訊號送給後級放大器以調變出所需的電源給感應馬達,最後將模擬結果及實驗結果與傳統控制器做比較,以驗證其自調適控制器具有良好的響應與網路學習能力。

    關鍵字:類神經網路、遞迴最小平方,自調適


    Abstract
    The purpose of this thesis is to design and investigate the application of the self-tuning PI controller under indirect rotor-flux-oriented induction motor driver. In this paper, the controller use neural network concepts to provide speed control of induction motor that is robust to both the dynamic changes in plant parameters and the introduction of load disturbances. This neural netwrok is two layer and uesd RLS(Recurisive Least-Squares) Algorithm to minimize the difference between the motor’s actural response and that predicted by the neural estimator, and use pole placement method to determination the controller parameter.
    In the experimental setup, the control program is developed on the PC-Based motor controller development system, program coded in the MATLAB/SIMULINK are used for simulation and verification. The simulation and experimental results demonstrate that the neural network control attains good performances and have learning ability.

    Keyword:Neural Network、Recurisive Least-Squares、Self-tuning

    目錄 中文摘要 i 英文摘要 ii 誌謝 iii 目錄 iv 圖表索引 vii 符號索引 x 第一章 緒論 1 1.1 研究動機 1 1.2 研究目的 2 1.3 文獻回顧 3 1.4 內容大綱 4 第二章數 感應電動機向量控制原理 6 2.1 交流電動機驅動控制基本原理 6 2.1.1 交流馬達運轉模式 7 2.2 座標軸轉換 8 2.3 感應電動機數學模式 9 2.4 感應電動機二軸數學模式 11 2.5 向量控制原理 12 2.6 感應電動機向量控制 13 第三章 類神經網路比例積分控制器與負載轉矩估測 18 3.1 類神經網路簡介 18 3.1.1 類神經元 19 3.1.2 類神經網路架構 20 3.1.3 網路學習 23 3.1.4 學習規則 25 3.2 感應電動機數學模式 26 3.3 類神經網路識別器 27 3.3.1 數位信號處理 29 3.3.2 Recurisive Least-Squares演算法之建立 30 3.4 類神經網路比例積分控制器 33 3.5 負載轉矩估測 36 3.6 控制器整體架構 38 第四章模擬與實驗 39 4.1 傳統控制器之介紹 39 4.1.1 極點安置法 39 4.1.2 Ziegler-Nichols法 41 4.2 電動機向量控制與控制器模擬 43 4.2.1 電動機向量控制模擬 43 4.2.2 RLS演算法模擬 44 4.2.3 類神經網路比例積分控制器模擬 45 4.2.4 整體架構模擬 45 4.3 實驗系統架構 47 4.4 模擬與實驗結果 49 4.4.1 模擬結果 50 4.4.2 實驗結果 54 4.4.3 實驗結論 64 第五章結論與建議 66 5.1 結論 66 5.2 建議 66 參考文獻 68 附錄………….. 72 作者簡介 73

    參考文獻
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