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基于OSELM的無刷直流電機(jī)無位置傳感器控制

2018-05-14 13:31王欣梁輝秦斌
電機(jī)與控制學(xué)報(bào) 2018年11期

王欣 梁輝 秦斌

摘要:針對(duì)無刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)問題,提出基于在線貫序極限學(xué)習(xí)機(jī)(OSELM)的無刷直流電機(jī)無位置傳感器控制方法。該方法構(gòu)建了一個(gè)單隱層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),經(jīng)分析將定子端電壓和電流作為OSELM網(wǎng)絡(luò)的輸入信號(hào),逆變電路的邏輯換相信號(hào)作為OSELM網(wǎng)絡(luò)的輸出,將電流速度雙閉環(huán)控制得到的PWM波形與OSELM網(wǎng)絡(luò)輸出進(jìn)行邏輯處理得到功率開關(guān)管的控制信號(hào),由此實(shí)現(xiàn)無刷直流電機(jī)的無位置傳感器控制。網(wǎng)絡(luò)參數(shù)通過離線訓(xùn)練得到,將訓(xùn)練好的網(wǎng)絡(luò)模型應(yīng)用到電機(jī)中進(jìn)行在線測(cè)試。將該方法與傳統(tǒng)反向傳播(BP)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法進(jìn)行比較,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法避免了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)難以選取的問題,且在保證高精度的前提下,比傳統(tǒng)的控制算法速度更快,驗(yàn)證了該方法的可行性和優(yōu)越性。

關(guān)鍵詞:無刷直流電機(jī);轉(zhuǎn)子位置檢測(cè);極限學(xué)習(xí)機(jī);前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò);PWM波形

DOI:10.15938/j.emc.2018.11.000

中圖分類號(hào):TM 301.2

文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

文章編號(hào):1007-449X(2018)11-0000-00

0引言

無刷直流電機(jī)無法自動(dòng)換向,因此需要獲取轉(zhuǎn)子位置信息來控制逆變電路導(dǎo)通與關(guān)斷[1],以此來實(shí)現(xiàn)無刷直流電機(jī)的換向工作。為獲取轉(zhuǎn)子位置信息,傳統(tǒng)的方式是直接利用位置傳感器檢測(cè),但位置傳感器的存在使得電機(jī)體積增大,成本增高,難以適應(yīng)對(duì)此高要求以及惡劣的環(huán)境,如航天航空用無刷直流電機(jī)、家用電器等領(lǐng)域,并且傳感器接線復(fù)雜,容易引入干擾[2],對(duì)電機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性造成一定影響。因此轉(zhuǎn)子的無位置傳感器檢測(cè)就變得極其重要。

目前轉(zhuǎn)子的無位置傳感器檢測(cè)方式主要有反電勢(shì)法、電流法、磁鏈估計(jì)法以及智能檢測(cè)法等。其中反電勢(shì)過零檢測(cè)法最為成熟,但因反電勢(shì)與電機(jī)轉(zhuǎn)速有關(guān),故在轉(zhuǎn)速極低甚至為零的情況下不能通過檢測(cè)反電勢(shì)來獲取過零信號(hào)[3];電流法主要是通過相電流檢測(cè)電路來獲取轉(zhuǎn)子位置信號(hào),但該方法主要依賴電流測(cè)量的精度,轉(zhuǎn)速運(yùn)行范圍較小[4];磁鏈估計(jì)法需要知道電機(jī)運(yùn)行時(shí)的電感參數(shù),但電感值與轉(zhuǎn)子位置有關(guān),其值很難精確測(cè)量[3];目前運(yùn)用的智能檢測(cè)法主要是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)法,文獻(xiàn)[5]采用了反向傳播(backpropagation, BP)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)法,該方法具有較高的控制精度和魯棒性,但算法訓(xùn)練時(shí)間較長(zhǎng),且網(wǎng)絡(luò)參數(shù)難以選取。

針對(duì)上述問題,提出了一種基于在線貫續(xù)極限學(xué)習(xí)機(jī)的轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)的新方法,首先分析能夠反映轉(zhuǎn)子位置信息的因素,從而確定極限學(xué)習(xí)機(jī)網(wǎng)絡(luò)的輸入和輸出,經(jīng)分析可知,網(wǎng)絡(luò)的輸入為定子端電壓和電流,輸出則為逆變電路的邏輯換相信號(hào)??刂撇糠植捎秒娏魉俣入p閉環(huán)控制,將控制部分得到的PWM信號(hào)與邏輯換相信號(hào)進(jìn)行與運(yùn)算得到最終控制功率開關(guān)管的控制信號(hào)。該方法不僅具有較高的控制精度和魯棒性,而且算法訓(xùn)練速度快、實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。

1極限學(xué)習(xí)機(jī)原理

極限學(xué)習(xí)機(jī)(extreme learning machine, ELM)是由南洋理工大學(xué)黃廣斌教授等[6]提出的一種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法,ELM是一種新型的快速學(xué)習(xí)算法,對(duì)于單隱層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),ELM可以隨機(jī)初始化輸入權(quán)重和偏置并得到相應(yīng)的輸出權(quán)重。相對(duì)于傳統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法,該算法在保證學(xué)習(xí)精度的前提下加快了算法的學(xué)習(xí)速度,并且不需要人為的設(shè)置大量的網(wǎng)絡(luò)參數(shù),只需要確定隱含層節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)就能產(chǎn)生唯一最優(yōu)解。

圖1為一單隱層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),設(shè)有N個(gè)不同的隨機(jī)樣本(Xi,Yi),其中Xi=[xi1,xi2,…,xin]T∈Rn,Yi=[yi1,yi2,…,yim]T∈Rm。則對(duì)于圖1所示的單隱層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型可表示為

∑Fi=1βig(ωi·Xj+bi)=Oj,j=1,2,…,N。(1)

式中:F為隱含層節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù);βi為第i個(gè)隱層節(jié)點(diǎn)的輸出權(quán)重;ωi為第i個(gè)隱層節(jié)點(diǎn)的輸入權(quán)重;g(x)表示激勵(lì)函數(shù);bi是第i個(gè)隱含層偏置。

為了使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出誤差達(dá)到最小,即理想狀態(tài)下以零誤差逼近訓(xùn)練樣本,則要滿足:

∑Nj=1‖Oj-Yj‖=0。(2)

由此可知存在bi、ωi和βi使得:

∑Fi=1βig(ωi·Xj+bi)=Yj,j=1,2,…,N。(3)

式(3)用矩陣可以表示為

Hβ=Y。(4)

式中:H為隱含層輸出矩陣;β為輸出權(quán)重矩陣;Y則為期望輸出。H、β、Y可表示為:

H=g(ω1·x1+b1)…g(ωF·x1+bF)………g(ω1·xN+b1)…g(ωF·xN+bF),(5)

β=βT1βTFF×m,Y=YT1YTNN×m。(6)

綜上所述極限學(xué)習(xí)機(jī)的訓(xùn)練目的就是尋求最優(yōu)的β,使得‖Hβ-Y‖=minβ‖Hβ-Y‖。傳統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法中需要調(diào)整輸入權(quán)重ωi和隱含層偏置bi,而在ELM算法中,若隱含層傳遞函數(shù)g(x)無限可微時(shí),輸入權(quán)重ωi和隱含層偏置bi可以隨機(jī)選取[6],且一旦ωi和bi被確定后在整個(gè)訓(xùn)練過程中保持不變,而一旦ωi、bi、隱含層神經(jīng)元個(gè)數(shù)F以及激勵(lì)函數(shù)g(x)被確定,β也就被唯一確定了,因此ELM算法的訓(xùn)練過程便可以等價(jià)為求解一個(gè)線性系統(tǒng)Hβ=Y,其解為

β^=H+Y。(7)

其中H+是矩陣H的MoorePenrose廣義逆。

ELM算法的基本步驟:

1)隨機(jī)選取訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù),并進(jìn)行歸一化處理;

2)確定隱含層節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)F和傳遞函數(shù)g(x);

3)計(jì)算隱含層輸出矩陣和輸出權(quán)重β。

2在線貫續(xù)極限學(xué)習(xí)機(jī)原理

由于學(xué)習(xí)效果受到初始數(shù)據(jù)樣本的限制,對(duì)于電機(jī)運(yùn)行中出現(xiàn)的新數(shù)據(jù)不能自適應(yīng)學(xué)習(xí),由此提出了在線貫序極限學(xué)習(xí)機(jī)算法(online sequential extreme learning machine, OSELM),提高其泛化能力及其精度。OSELM是一種在線增量式的快速學(xué)習(xí)算法,該算法步驟可分為2個(gè)階段。

1)初始化階段。隨機(jī)選取初始訓(xùn)練數(shù)據(jù)z0={(xi,ti)}N0i=1,并給定激活函數(shù)g(x)和隱層節(jié)點(diǎn)數(shù)目F,隨機(jī)選取輸入權(quán)重向量ωi和隱含層偏置bi,設(shè)k為送到網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)段個(gè)數(shù),令k=0,求得初始隱層輸出矩陣H0和輸出權(quán)重向量為

β(0)=P0HT0T0。(8)

其中:P0=(HT0H0)-1;T0=[t1,t2,…,tN0]T。

2)在線學(xué)習(xí)階段。給定第k+1組數(shù)據(jù)段,計(jì)算隱層輸出矩陣為Hk+1,輸出權(quán)重向量為

β(k+1)=β(k)+Pk+1HTk+1(Tk+1-Hk+1β(k))。(9)

其中Pk+1=Pk-PkHTk+1(I+Hk+1PkHTk+1)-1Hk+1Pk。

令k=k+1,返回到在線學(xué)習(xí)階段,不斷更新隱含層輸出矩陣H和輸出權(quán)重向量β,直到數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)完畢。

在線貫序極限學(xué)習(xí)機(jī)包含2個(gè)階段:初始化段,對(duì)小部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí),并將訓(xùn)練得到的參數(shù)H和β保存在網(wǎng)絡(luò)中;在線學(xué)習(xí)階段,通過變化數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新參數(shù)H和β,從而強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)的分類和泛化能力,提高精度。

3轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)分析

由于無法直接通過傳感器測(cè)量轉(zhuǎn)子位置信息,因此需要通過分析與轉(zhuǎn)子位置有關(guān)的變量來確定轉(zhuǎn)子位置。設(shè)ua、ub、uc為A、B、C三相的端電壓,ia、ib、ic為A、B、C三相的電流,R為定子電阻,L為定子電感,M為定子互感,λa(θ)、λb(θ)、λc(θ)分別為A、B、C三相繞組感應(yīng)磁鏈,θ為電角度,則根據(jù)電壓平衡方程有:

ua=Ria+(L-M)diadt+dλa(θ)dt,

ub=Rib+(L-M)dibdt+dλb(θ)dt,

uc=Ric+(L-M)dicdt+dλc(θ)dt。(10)

式中λa(θ)、λb(θ)、λc(θ)是隨轉(zhuǎn)子位置變化而變化的周期函數(shù)[8],因此若知道λ(θ)的值就能知道到轉(zhuǎn)子位置。

將式(10)進(jìn)行離散化可得

λx(k)=Tux(k)-(TR+L-M)ix(k)+

λx(k-1)+(L-M)ix(k-1)。(11)

其中:dλx(θ)dt=λx(k)-λx(k-1)T,dixdt=ix(k)-ix(k-1)T;T為采樣時(shí)間;x代表a,b,c。

根據(jù)式(11)可知,轉(zhuǎn)子位置信息可由電機(jī)端電壓和電流映射得到,可表示為

gi(k)=f[(ua(k),ub(k),ia(k),

ib(k),ia(k-1),ib(k-1)]。(12)

其中:i=1,2,…,6;g1(k)~g6(k)表示六路換相信號(hào)。

由于測(cè)試的電機(jī)采用的是六相無刷直流電機(jī),即其定子繞組是由兩套三相繞組組成,其繞組分別為A、B、C、R、S、T六相,因此式(12)改為

gi(k)=f[(ua(k),ub(k),ur(k),us(k),

ia(k),ib(k),ia(k-1),ib(k-1),

ir(k),is(k),ir(k-1),is(k-1)]。(13)

其中:i=1,2,…,12;g1(k)~g12(k)表示十二路換相信號(hào)。

4基于在線貫續(xù)極限學(xué)習(xí)機(jī)的控制模型

4.1基于在線貫序極限學(xué)習(xí)模型的參數(shù)選定

4.1.1在線貫續(xù)極限學(xué)習(xí)機(jī)數(shù)據(jù)樣本的選取

根據(jù)以上分析可知,可以通過定子繞組電壓和電流映射出轉(zhuǎn)子位置,因此訓(xùn)練的數(shù)據(jù)樣本的輸入為ua(k)、ub(k)、ia(k)、ib(k)、ia(k-1)、ib(k-1)、ur(k)、us(k)、ir(k)、is(k)、ir(k-1)、is(k-1),輸出則為十二路換相信號(hào)g1(k)~g12(k)。隨機(jī)選取5 000組不同的數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練樣本,選取3 000組不同于訓(xùn)練樣本的數(shù)據(jù)作為測(cè)試數(shù)據(jù)。

4.1.2OSELM傳遞函數(shù)的確定

ELM常用的傳遞函數(shù)有sigmoid、hardlim和sine3種函數(shù)[9],為提高ELM測(cè)試結(jié)果的精度,需要選取合適的傳遞函數(shù)。通過分析3種函數(shù)對(duì)測(cè)試結(jié)果精度的影響來確定傳遞函數(shù)。初始訓(xùn)練數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)取3 000,每個(gè)數(shù)據(jù)段訓(xùn)練數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)取50,初始化隱含層個(gè)數(shù)為5,且不斷增加隱含層神經(jīng)元個(gè)數(shù),各傳遞函數(shù)誤差結(jié)果如圖2所示。由圖可知hardlim函數(shù)的誤差相對(duì)較大,sine函數(shù)的誤差隨著隱含層節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)不斷減小,但隱層節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)越多運(yùn)算時(shí)間越長(zhǎng),且在中間階段sine函數(shù)的誤差比sigmoid函數(shù)的誤差大,綜合考慮選取sigmoid函數(shù)作為OSELM的傳遞函數(shù)。

4.1.3隱含層神經(jīng)元個(gè)數(shù)的確定

極限學(xué)習(xí)機(jī)中最重要的一步就是確定隱含神經(jīng)元個(gè)數(shù),相對(duì)其他的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法,只有確定了隱含層神經(jīng)元個(gè)數(shù),才能求出準(zhǔn)確的輸出權(quán)重。由以上可知該OSELM模型的傳遞函數(shù)為sigmoid,由此接下來可確定隱含層神經(jīng)元個(gè)數(shù),初始訓(xùn)練數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)取3 000,每個(gè)數(shù)據(jù)段訓(xùn)練數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)取50,初始化隱含層神經(jīng)元個(gè)數(shù)為5,不斷增加隱含神經(jīng)元個(gè)數(shù),在sigmoid函數(shù)下測(cè)試誤差和訓(xùn)練誤差結(jié)果如圖3所示??芍?,訓(xùn)練誤差隨神經(jīng)元個(gè)數(shù)的增大而減小,測(cè)試誤差則是隨神經(jīng)元個(gè)數(shù)的先增大后減小,且隱含層神經(jīng)元個(gè)數(shù)越多訓(xùn)練時(shí)間越長(zhǎng),綜合考慮最終選取神經(jīng)元個(gè)數(shù)為300。

4.1.4初始訓(xùn)練數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)的確定

由于初始訓(xùn)練數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)對(duì)訓(xùn)練精度有一定的影響,因此在建立該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型時(shí)需要確定初始訓(xùn)練個(gè)數(shù),由前述可知傳遞函數(shù)為sigmoid函數(shù),隱含層個(gè)數(shù)為300,取每個(gè)數(shù)據(jù)段訓(xùn)練數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)為50,初始訓(xùn)練數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)為1,不斷增大初始訓(xùn)練數(shù)據(jù)個(gè)數(shù),其測(cè)試結(jié)果如圖4所示??芍?,在訓(xùn)練數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)與隱含層個(gè)數(shù)相等時(shí),其誤差最大,且當(dāng)初始訓(xùn)練數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)小于隱含層個(gè)數(shù)時(shí)的測(cè)試誤差和訓(xùn)練誤差較大,在初始數(shù)據(jù)大于400時(shí)測(cè)試誤差和訓(xùn)練誤差都較小,因此初始訓(xùn)練數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)要大于400。

4.1.5數(shù)據(jù)段訓(xùn)練數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)對(duì)精度的影響

為了盡可能減少參數(shù)方面帶來的誤差,需要研究數(shù)據(jù)段的訓(xùn)練數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶來的影響,即要確定數(shù)據(jù)段的訓(xùn)練數(shù)據(jù)個(gè)數(shù),取傳遞函數(shù)為sigmoid函數(shù),隱含層神經(jīng)元個(gè)數(shù)為300,初始訓(xùn)練數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)為2 000,初始化數(shù)據(jù)段數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)為1,并不斷增大,其結(jié)果如圖5所示??芍?,數(shù)據(jù)段數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)對(duì)該網(wǎng)絡(luò)的精度影響很小。

4.2在線測(cè)試

經(jīng)過離線訓(xùn)練后網(wǎng)絡(luò)模型和各參數(shù)都已確定,為了驗(yàn)證該方法的可行性,將建立好的OSELM模型運(yùn)用到電機(jī)中。但OSELM網(wǎng)絡(luò)的輸出并不是嚴(yán)格的按照0和1來輸出,一般是在0和1上下波動(dòng)[10],而功率開關(guān)管只有導(dǎo)通和關(guān)斷2個(gè)狀態(tài)即0和1,因此需要對(duì)ELM的輸出進(jìn)行整定,整定過程為

為避免由誤差引起的功率開關(guān)管的誤導(dǎo)通,需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行相關(guān)邏輯處理,功率開關(guān)管應(yīng)遵循以下原則:

1)g1、g3、g5,g2、g4、g6,g7、g9、g11和g8、g10、g12四組開關(guān)管任何時(shí)刻各組分別只有一個(gè)為1;

2)g1與g2、g3與g4、g5與g6、g7與g8、g9與g10、g11與g12六組各不能同時(shí)為1;

3)當(dāng)不能滿足1)和2)中任何一個(gè)原則時(shí),所有功率開關(guān)管控制信號(hào)取前一次的值。

由于所提方法省去了位置傳感器,而在電機(jī)啟動(dòng)時(shí),需要知道轉(zhuǎn)子的起始位置,所以采用同步啟動(dòng)方式,這種方法類似于同步電機(jī)的變頻啟動(dòng),它由DSP本身自帶的事件管理器產(chǎn)生PWM波形控制逆變器,在一開始就將電機(jī)拉到同步,當(dāng)電機(jī)開始旋轉(zhuǎn)之后便可以測(cè)量到定子端電壓和電流,此時(shí)就可利用極限學(xué)習(xí)機(jī)求得轉(zhuǎn)子位置進(jìn)而順利切換到基于貫序極限學(xué)習(xí)機(jī)的無刷直流電機(jī)位置傳感器控制的運(yùn)行狀態(tài)。

5實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

5.1基于OSELM無刷直流電機(jī)無位置傳感器控制的仿真結(jié)果

在Matlab/SIMULINK仿真平臺(tái)上進(jìn)行在線測(cè)試,電機(jī)模型參數(shù)選用實(shí)際的電機(jī)參數(shù):R1=0.069 Ω,R2=0.16 Ω,L1=0.38 mH,L2=0.91 mH,P=4,J=0.124 kg·m2,Ke1=6.02 V·r/min,Ke2=9.27 V·r/min,額定轉(zhuǎn)矩TL=70 N·m,直流電源電壓Ud=440 V。仿真結(jié)果如圖7所示。

由圖7可以看出,OSELM網(wǎng)絡(luò)輸出與實(shí)際信號(hào)相比誤差較小,且OSELM網(wǎng)絡(luò)的輸出值總是在0和1上下波動(dòng),并不是嚴(yán)格按照0和1來輸出,因此ELM輸出不能用來實(shí)現(xiàn)功率開關(guān)管的導(dǎo)通與關(guān)斷。整定后的OSELM網(wǎng)絡(luò)輸出與實(shí)際信號(hào)對(duì)比如圖8所示。

由圖8可以看出,經(jīng)過整定后的OSELM網(wǎng)絡(luò)輸出信號(hào)雖與實(shí)際信號(hào)仍存在一定誤差,但誤差極小,且能嚴(yán)格的按照0和1來輸出,能較好的跟蹤實(shí)際信號(hào),可以很好的實(shí)現(xiàn)功率開關(guān)管的導(dǎo)通與關(guān)斷。

將整定后的OSELM網(wǎng)絡(luò)輸出信號(hào)與電流速度雙閉環(huán)控制得到的PWM信號(hào)進(jìn)行邏輯處理得到最終的功率開關(guān)管控制信號(hào),從而使得電機(jī)正常運(yùn)行,電機(jī)運(yùn)行時(shí)的電流和反電勢(shì)如圖9和圖10所示。兩者的波形都較為理想,從而也驗(yàn)證了基于在線貫續(xù)極限學(xué)習(xí)的無刷直流電機(jī)無位置傳感器控制方法的正確性。

5.2OSELM與ELM以及傳統(tǒng)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法比較

為了驗(yàn)證OSELM模型的優(yōu)越性,將OSELM模型與ELM模型、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行比較,其中ELM模型和OSELM模型中的隱含層神經(jīng)元個(gè)數(shù),激勵(lì)函數(shù)等參數(shù)相同,并用相同的數(shù)據(jù)樣本分別對(duì)OSELM模型、ELM模型和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行30次訓(xùn)練測(cè)試,記錄各算法的訓(xùn)練時(shí)間和測(cè)試精度,取30次訓(xùn)練結(jié)果的平均值,結(jié)果如表1所示。

從表1中可以看出,雖然BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、ELM模型以及OSELM模型的精度相差很小,ELM算法速度與OSELM算法速度相當(dāng),但OSELM算法的速度大約是BP算法的60倍。且在網(wǎng)絡(luò)模型訓(xùn)練過程中BP網(wǎng)絡(luò)需要確定隱含層神經(jīng)元個(gè)數(shù)、傳遞函數(shù)、學(xué)習(xí)速率、動(dòng)量因子等多個(gè)參數(shù),且參數(shù)都難以選定,因此與ELM、OSELM模型相比,BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型較難確定。ELM與OSELM相比較,OSELM能不斷更新權(quán)值β,提高其泛化能力及其精度。

6結(jié)論

在分析極限學(xué)習(xí)原理的基礎(chǔ)上構(gòu)建基于在線貫續(xù)極限學(xué)習(xí)極的無刷直流無位置傳感器模型,通過離線學(xué)習(xí)確定OSELM網(wǎng)絡(luò)模型和參數(shù),將訓(xùn)練好的模型和參數(shù)運(yùn)用到六相無刷直流電機(jī)模型中進(jìn)行在線測(cè)試。測(cè)試結(jié)果驗(yàn)證了該方法的可行性和正確性,OSELM網(wǎng)絡(luò)輸出能很好的實(shí)現(xiàn)逆變電路各橋臂的導(dǎo)通與關(guān)斷,該方法實(shí)現(xiàn)過程中只需要設(shè)置隱含層個(gè)數(shù),相對(duì)于傳統(tǒng)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)而言,大大減少了網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的選定,且該方法在保證網(wǎng)絡(luò)輸出精度的前提下,提高了控制算法速度。

參 考 文 獻(xiàn):

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(編輯:邱赫男)