文档介绍：电气传动系统的智能控制
电气传动系统的智能控制
【摘要】随着自动化技术的飞速发展,电气传动控制系统也日新月异,电气传动控制系统的概念从出现以来,电气传动控制系统又有了新的发展。本文对电气传动系统的智能控制做了简要的探究。
【关键词】电气传动系统智能控制人工智能
中图分类号:TU976+.1文献标识码: A 文章编号:
一、电气传动自动控制系统
电气传动系统又称电力拖动系统,是以电动机作为原动机的机械系统的总称。其目的是为了通过对电动机合理的控制,实现生产机械的起动,停止,速度、位置调节以及各种生产工艺的要求。随着技术的进步及社会对环保、节能要求的日渐严格,电气传动系统在社会各方面的使用越来越广泛。如何优化、设计电气传动系统,以实现更低廉的成本、更好的性能就具有十分重要的意义。近年来许多新理论新策略应用于电气传动系统中,并获得了良好的效果。但对大部分系统而言,其基本的闭环控制结构、利用调节器对控制对象进行校正以使系统符合要求的方法基本未变。所以,我国电气传动系统设计领域的权威专家陈伯时教授总结出的调节器的“工程设计方法”,目前在实际设计中仍然是主流设计方法。如何设计出优秀的调节器依然是电气传动系统优化设计的主要内容。因此借鉴了“工程设计方法”的基本思想,以电气传动系统的优化设计为目的,在现有的调节器“工程设计方法”基础上,采用其采用少量典型系统、分步设计的基本设计思路,以系统闭环幅频特性峰值、调节时间最小为最优化原则,分别针对典型Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型系统研究出一套更能满足实际工程需要的设计方法。并总结出了便于设计者使用的参数、性能指标值计算公式及图表。针对交流电机矢量控制系统鲁棒性差的问题则进行了研究并提出了优化方案。利用MATLAB编程和SIMULINK仿真对所设计的系统进行验证,结果表明针对典型Ⅰ、Ⅱ型系统的设计方法所设计出的系统性能指标及设计灵活性均好于“工程设计方法”;针对典型Ⅲ型系统的设计方法则是“工程设计方法”所未涉及而又实际需要的,故填补了“工程设计方法”的空白;在交流电机矢量控制系统中引入复合磁链观测器及双层模糊控制器后,系统的鲁棒性及性能得到了提高。
二、常见的智能控制系统
1、模糊控制
模糊控制就是用模糊集合来刻画人们日常所使用的概念中的模糊性,从而使控制器能够模仿人的控制思维的一种控制方式,尽管模糊控制器的结构比较复杂,但是其输入输出特性都是比较简单的形式,在实际应用中,如果在模糊控制器上增加积分效应那么它就相当于一个PID控制器。
2、单神经元控制
众所周知,神经网络具有很强的信息处理能力,可以高速的解决许多复杂问题,但是不可否认,神经网络缺乏计算机硬件的支持。可是从控制电气传动系统这一角度出发,单神经元控制器构成的电气传动控制系统可以很好的完成控制系统工作的任务,并可以提高系统的鲁棒性。
三、人工智能在电气传动系统中运用
人工智能控制技术一直没能取代古典控制方法。但随着现代控制理论的发展,控制器设计的常规技术正逐渐被广泛使用的人工智能软件技术(人工神经网络、模糊控制、模糊神经网络、遗传算法等)所替代。这些方法的共同特点是:都需要不同数量和类型的必须的描述系统和特性的“a priori”知识。由于这些方法具有很多优势,因此工业界强烈希望开发、生产使用这些方法的系统,但又希望该系统实现简