基于BP神经网络控制+Simulink双闭环直流调速系统仿真

    最近一个月的时间没有更博,跟随老师出差谈项目了。前段时间学习了电机的智能控制,这次把设计好的基于BP神经网络PID控制器应用于双闭环直流调速系统。双闭环直流调速系统的动态数学模型如下图所示:

基于BP神经网络控制+Simulink双闭环直流调速系统仿真_第1张图片

    外环为转速环,内环为电流环。本次转速调节器采用基于BP神经网络PID控制器,其参数由神经网络自学习调整得到,从而克服系统运行过程中各种不利因素对系统所造成的影响,以达到较好的控制效果。电流调节器仍采用PID调节器,以提高系统的响应速度,实现对电流的限幅,电流调节器采用工程设计的方法设计。如下图所示:

基于BP神经网络控制+Simulink双闭环直流调速系统仿真_第2张图片

直流电动机参数如下:

    直流电动机:220V,136A,1460r/min,Ce=0.132V.min/r,允许过载倍数为1.5

    晶闸管装置放大系数:Ks=40

    电枢回路总电阻:R=0.5

    时间常数:Tl=0.03s,Tm=0.18s

    反馈系数:B=0.05V/A(10V/1.5In),a=0.00684V.min/r(10V/nN)

    由上述参数建立双闭环直流调速系统如下图所示:

    仿真结果为:

 

 

   基于工程设计的双闭环直流调速仿真模型已上传,如有需要自行下载:

    https://download.csdn.net/download/weixin_42650162/11226302

    下面把转速PI调节器换为BP_PID控制器,如下图所示:

    BP_PID控制器仿真设计已在我以前博客所写:

   https://blog.csdn.net/weixin_42650162/article/details/90678503

    BP_PID控制器仿真下载:

   https://download.csdn.net/download/weixin_42650162/11216367

 

基于BP神经网络控制+Simulink双闭环直流调速系统仿真_第3张图片

 

 转速调节器换为BP_PID控制器,其余参数不变BP_PID控制器如下图所示:

基于BP神经网络控制+Simulink双闭环直流调速系统仿真_第4张图片

 BP_PID控制算法用S函数编写,如何编写和函数下载请参考上面链接

 BP_PID控制器学习参数设置如下:

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   给定额定转速1460的仿真结果如下图所示:

基于BP神经网络控制+Simulink双闭环直流调速系统仿真_第6张图片

     黄线为转速,蓝线为电流 .

    给定额定转速1460并在15s时加入50的负载,如下所示:

基于BP神经网络控制+Simulink双闭环直流调速系统仿真_第7张图片

     给定额定转速1460并在15s减速为600,仿真结果如下图所示:

基于BP神经网络控制+Simulink双闭环直流调速系统仿真_第8张图片

    目前为止,只能做到这种程度,如果想要进一步达到理想的控制效果,需要对BP神经网络进一步训练学习,以后有时间会继续训练模型以期达到更理想的效果。

    基于BP_PID控制的双闭环直流调速系统的仿真模型已上传,如有需要可自行下载:

    https://download.csdn.net/download/weixin_42650162/11338497

 

 

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