蔡满军, 赵晓东, 于 彬, 赵成圆

(燕山大学 河北省工业计算机控制工程重点实验室， 河北 秦皇岛 066004)

带跟踪微分器的永磁直线同步电机的PID神经元网络控制*

蔡满军, 赵晓东, 于 彬, 赵成圆

(燕山大学 河北省工业计算机控制工程重点实验室， 河北 秦皇岛 066004)

针对以永磁直线同步电机为执行机构的驱动系统易受到推力波动等周期性扰动影响的问题，采用了基于PID神经元网络的跟踪微分器控制方法。该方法通过定义具有比例、积分、微分功能的神经元，将PID控制规律融合进神经元网络中，有效抑制端部效应、纹波推力、齿槽力以及摩擦力对系统的干扰，同时具有快速的跟踪性能。仿真试验表明，与传统的PID控制相比，该控制方法提高了系统的鲁棒性和跟踪性，更加实用有效。

永磁直线同步电机； PID神经元网络； 干扰抑制； 跟踪微分器

0 引 言

永磁直线同步电机(Permanent Magnet Linear Synchronous Motor, PMLSM)是一种能将电能直接转换成直线运动机械能而不需要任何中间转换机构的装置。与旋转电机相比，PMLSM在精度、快速性、耐久性等方面具有优势[1]。同时，由于缺少中间环节，如端部效应、纹波推力扰动等扰动直接影响电机性能，大大降低电机的伺服性能。为解决复杂系统的控制问题，中外学者进行了大量的研究工作。文献[2]将重复控制与滑模控制相结合来提高控制器的控制精度。文献[3]将模糊控制与传统PID相结合来设计控制器，比传统PID控制对外界有更好的鲁棒性；文献[4]结合了模糊控制和神经网络的优点来设计控制器，对外部干扰具有比较好的鲁棒性；……