王 鼎, 谢顺依, 郭志荣, 张林森



鱼雷PMBLDCM在线智能PID控制器建模与仿真

王 鼎, 谢顺依, 郭志荣, 张林森

(海军工程大学 兵器工程系, 湖北 武汉, 430033)

针对应用于新型鱼雷武器中的永磁无刷直流电机(PMBLDCM)转矩脉动较大引起的噪声和振动等问题, 设计了离线训练与在线训练相结合的智能比例积分微分(PID)控制器。首先, 通过分析被控对象负载扰动大的特点, 利用人工神经网络建立了自校正调节器, 将其与传统的PID控制器相结合,通过在线调节PID参数以达到最优的控制效果; 其次, 在Simulink中搭建了在线智能PID控制系统模型并进行了仿真试验。仿真结果表明, 在线智能PID控制器具有较好的适应性和鲁棒性, 系统具有良好的动态响应性能。

鱼雷; 永磁无刷直流电动机(PMBLDCM); 转矩脉动; 神经网络; 自校正调节器

0 引言

永磁无刷直流电动机(permanent magnetic brushless DC motors, PMBLDCM)具有调速方便、结构简单、维护简便、电磁污染小、功率密度大等优点, 正在逐步应用到鱼雷动力系统中。但因其转矩波动较大, 不但会产生噪声和振动等问题[1], 导致鱼雷隐蔽性降低, 还会影响整个系统的性能, 从而降低鱼雷电机使用寿命和驱动系统的可靠性, 制约其在鱼雷动力系统中的推广。然而, PMBLDCM具有的其他电机所不具备的优良特性, 正是鱼雷武器系统所迫切需要的, 因此, 如何抑制PMBLDCM的转矩脉动,发挥其最大效率就成为急需研究的问题。

针对上述问题, 本文利用人工神经网络对被控对象负载扰动大的特点建立自校正调节器, 将其与传统……