[发明专利]二自由度无轴承永磁同步电机悬浮力子系统解耦控制器

权利要求书

1.一种二自由度无轴承永磁同步电机悬浮力子系统解耦控制器，具有包含无轴承永磁同步电机的复合被控对象(1)，其特征是：复合被控对象(1)之前依次串接悬浮力子系统在线神经网络逆模块(2)和附加控制器模块(3)；附加控制器模块(3)由第一、第二滑模控制器(31、32)组成，无轴承永磁同步电机转子在x方向上的径向位移给定量x^*与实时检测出的径向位移x(t)的误差e_x(t)是第一滑模控制器(31)的输入，第一滑模控制器(31)的输出是x方向径向位移控制量v₁、在y方向上的径向位移给定量y^*与实时检测出的径向位移y(t)的误差e_y(t)是第二滑模控制器(32)的输入，第二滑模控制器(32)的输出是y方向径向位移控制量v₂；悬浮力子系统在线神经网络逆模块(2)由神经网络系统(22)、在线学习算法模块(21)和四个积分器S^-1组成，所述的x方向径向位移控制量v₁是神经网络系统(22)的第一个输入，v₁经第一个积分器S^-1后的一重积分是神经网络系统(22)的第二个输入，再经第二个积分器S^-1后的二重积分是神经网络系统(22)的第三个输入；y方向上的径向位移给定量v₂是神经网络系统(22)的第四个输入，v₂经第三个积分器S^-1后的一重积分是神经网络系统(22)的第五个输入，再经第四个积分器S^-1后的二重积分是神经网络系统(22)的第六个输入，神经网络系统(22)的第七个输入是在线学习算法模块(21)的输出；在线学习算法模块(21)的第一个输入是二重积分与径向位移x(t)之间的差值e₁(t)、第二个输入是二重积分与径向位移信号y(t)之间的差值e₂(t)、输出是调整后的连接权值矩阵W₀(t+1)，W₀(t+1)是神经网络系统(22)的第七个输入，神经网络系统(22)的输出是给定电流该给定电流输入复合被控对象(1)；所述的x方向径向位移控制量所述的y方向上的径向位移给定量c₁、c₂为滑模面系数；系统状态变量r₁＝x^*-x(t)、r₃＝y^*-y(t)，为r₁的导数；为r₃的导数；a₁≥0、a₂≥0、ε₁0、ε₂0、k₁0、k₂0均为系统设计参数；s₁、s₂为滑模面。

2.根据权利要求1所述的二自由度无轴承永磁同步电机悬浮力子系统解耦控制器，其特征是：神经网络系统(22)采用结构为6×12×2的BP神经网络，对网络进行训练，训练好的神经网络为u为输出向量，z为输入变量，输入层到隐含层的连接权值矩阵为V₀，隐含层到输出层的连接权值矩阵为W₀＝[w₁,w₂]^T∈R^12×2，w₁，w₂均表示一个1行12列的矩阵；T为转置；R^12×2表示任意一个12行2列矩阵；w_q＝[w_1q,w_2q,…,w_11q,w_12q]，w_1q,w_2q,…,w_11q,w_12q为连接权值，q＝1,2；σ(·)为隐含层激励函数。