一種饋能懸架自適應(yīng)離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種饋能懸架自適應(yīng)離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)具有4個(gè)輸入端口和1個(gè)輸出端口，包括離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制器、自適應(yīng)控制器、自適應(yīng)算法、脈寬調(diào)制器、加法器、比較器和時(shí)延模塊。其中：4個(gè)輸入端口的輸入信號(hào)分別為儲(chǔ)能元件的端電壓Us，電磁阻尼器的實(shí)際輸出電流ireal和工作速度v，以及電磁阻尼器的給定電流iref，輸出端口的輸出信號(hào)為控制DC-DC變換器的脈沖信號(hào)。本發(fā)明采用離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆提供饋能懸架所需的穩(wěn)態(tài)控制輸入，由系統(tǒng)參數(shù)攝動(dòng)和外界不確定性擾動(dòng)引起的干擾則由自適應(yīng)控制器進(jìn)行補(bǔ)償，提高了控制系統(tǒng)的魯棒性和系統(tǒng)的抗干擾能力，加速了電磁阻尼器的繞組實(shí)際電流對(duì)理想給定電流的跟蹤。
【專利說(shuō)明】一種饋能懸架自適應(yīng)離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種饋能懸架自適應(yīng)離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制方法，屬于車輛懸架系統(tǒng)智 能控制【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 饋能懸架能夠回收懸架系統(tǒng)由于路面激勵(lì)而產(chǎn)生的振動(dòng)能量，減少了懸架系統(tǒng) 的能耗，具有較好的應(yīng)用前景。目前，饋能懸架的研究重心集中在如何進(jìn)行低饋能電壓的 存儲(chǔ)、協(xié)調(diào)懸架饋能性能與隔振性能等方面，因此，饋能懸架系統(tǒng)中饋能回路的設(shè)計(jì)至關(guān)重 要。
[0003] DC-DC變換器由于能夠?qū)崿F(xiàn)功率變換、調(diào)節(jié)輸出電壓等優(yōu)點(diǎn)，可以有效地應(yīng)用到饋 能回路的設(shè)計(jì)中。當(dāng)饋能懸架無(wú)外接動(dòng)力源時(shí)，可以通過(guò)控制DC-DC變換器使饋能懸架工 作在半主動(dòng)模式，從而提高饋能懸架的舒適性和安全性。然而，由于車身、輪胎等本身是復(fù) 雜的非線性元件，饋能懸架中的電磁阻尼器以及DC-DC變換器也存在很強(qiáng)的非線性和時(shí)變 性，系統(tǒng)參數(shù)往往是不精確和變化的，如輸入電壓的非線性衰減以及波動(dòng)干擾，電容電感寄 存電阻的忽略，負(fù)載的不確定性容易造成控制器參數(shù)和實(shí)際參數(shù)不匹配，從而導(dǎo)致系統(tǒng)性 能的惡化；同時(shí)，饋能懸架系統(tǒng)的輸入受到路面隨機(jī)激勵(lì)的影響，其工作過(guò)程受到外界的干 擾，本身結(jié)構(gòu)參數(shù)因會(huì)存在著不同程度的攝動(dòng)，所以對(duì)DC-DC變換器進(jìn)行實(shí)時(shí)控制時(shí)，對(duì)控 制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性和抗干擾能力要求尤為嚴(yán)格，控制系統(tǒng)必須能精確、快速反應(yīng)，能根 據(jù)輸入電壓和負(fù)載的變化自適應(yīng)調(diào)整控制器，才能保證系統(tǒng)具有良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能和魯 棒性。
[0004] 傳統(tǒng)的DC-DC變換器控制方法依賴于對(duì)其數(shù)學(xué)模型的顯式描述，如滑?？刂?、自 校正控制、魯棒控制等，而DC-DC變換器是一個(gè)高階、強(qiáng)非線性、時(shí)變或斷續(xù)的離散電路，因 而很難用精確的數(shù)學(xué)模型對(duì)其進(jìn)行解析分析。智能控制包括專家系統(tǒng)、模糊邏輯和神經(jīng)網(wǎng) 絡(luò)，為解決這類問(wèn)題提供了新的、強(qiáng)有力的工具，為饋能懸架用DC-DC變換器的控制方法設(shè) 計(jì)提供了新的思路。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種能夠提高饋能懸架系統(tǒng)在參數(shù)攝動(dòng)和外界擾動(dòng)下對(duì)給 定電磁阻尼力的快速跟蹤能力及抗干擾能力的控制方法。
[0006] 本發(fā)明解決該技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：將饋能懸架用DC-DC變換器的實(shí)際 控制輸入分解成產(chǎn)生穩(wěn)態(tài)分量的穩(wěn)態(tài)控制輸入和補(bǔ)償系統(tǒng)參數(shù)變化和不確定擾動(dòng)項(xiàng)的補(bǔ) 償控制輸入，構(gòu)建自適應(yīng)離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制系統(tǒng)，由經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制器 產(chǎn)生DC-DC變換器的穩(wěn)態(tài)控制輸入，由自適應(yīng)控制器產(chǎn)生補(bǔ)償控制輸入，將兩部分輸入經(jīng) 過(guò)加法器，得到DC-DC變換器的實(shí)際控制輸入。
[0007] 自適應(yīng)離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制系統(tǒng)的被控對(duì)象為饋能懸架用DC-DC變換器，饋能 懸架由彈簧和電磁阻尼器構(gòu)成，電磁阻尼器可以為直線電機(jī)或旋轉(zhuǎn)電機(jī)，且無(wú)外部動(dòng)力源 提供動(dòng)力，電磁阻尼器僅工作在發(fā)電狀態(tài)，產(chǎn)生的交流電流經(jīng)過(guò)整流器被轉(zhuǎn)換成直流輸入 DC-DC變換器，并存儲(chǔ)到儲(chǔ)能元件中，儲(chǔ)能元件可以為超級(jí)電容或者蓄電池，自適應(yīng)離線神 經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制系統(tǒng)通過(guò)控制DC-DC變換器中的功率開(kāi)關(guān)管，調(diào)節(jié)電磁阻尼器的繞組電流， 以實(shí)現(xiàn)電磁阻尼器阻尼力實(shí)時(shí)可控。
[0008] 構(gòu)建的自適應(yīng)離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制系統(tǒng)具有4個(gè)輸入端口和1個(gè)輸出端口，包括 離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制器、自適應(yīng)控制器、自適應(yīng)算法、脈寬調(diào)制器、加法器、比較器和時(shí)延模 塊，其中：4個(gè)輸入端口的輸入信號(hào)分別為儲(chǔ)能兀件的端電壓i/ s、電磁阻尼器的實(shí)際輸出電 流iMal和工作速度^以及電磁阻尼器的給定理想電流iMf，輸出端口的輸出信號(hào)為控制 DC-DC變換器的脈沖信號(hào)，脈沖信號(hào)的維數(shù)由DC-DC變換器中被控功率開(kāi)關(guān)管的個(gè)數(shù)決定； 電磁阻尼器的繞組實(shí)際電流信號(hào)iMf與給定理想電流iMal為比較器的輸入，比較器的 輸出端接自適應(yīng)控制算法的輸入端，自適應(yīng)控制算法的輸出端接入自適應(yīng)控制器，調(diào)整自 適應(yīng)控制器的權(quán)值，給定理想電流iMf經(jīng)過(guò)時(shí)延模塊形成的時(shí)延信號(hào)序列構(gòu)成自適應(yīng)控制 器的輸入，離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制器的輸入為儲(chǔ)能元件端電壓?4、電磁阻尼器的工作速度^ 和給定理想電流i Mf，離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制器和自適應(yīng)控制器的輸出端均接加法器的輸入 端，加法器的輸出端為占空比信號(hào)，且接入脈寬調(diào)制器的輸入端，脈寬調(diào)制器的輸出端接入 DC-DC變換器的輸入端，脈寬調(diào)制器的輸出端也即為自適應(yīng)離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制系統(tǒng)的輸 出端。
[0009] 其中，離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制器采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，訓(xùn)練樣本根據(jù)DC-DC變換器的穩(wěn) 態(tài)模型得到，確定DC-DC變換器在不同儲(chǔ)能元件端電壓、電磁阻尼器工作速度以及占空比 下的穩(wěn)態(tài)電流，并將對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)能元件端電壓、電磁阻尼器工作速度和其穩(wěn)態(tài)電流作為離線 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制器的輸入，占空比作為輸出，對(duì)離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制器進(jìn)行訓(xùn)練；自適應(yīng)控 制器采用自適應(yīng)FIR濾波器，自適應(yīng)算法采用歸一化LMS算法。
[0010] 該饋能懸架自適應(yīng)離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制方法包括如下內(nèi)容： (1) 確定被控對(duì)象DC-DC變換器的輸入變量、輸出變量以及狀態(tài)變量，并建立DC-DC變 換器的穩(wěn)態(tài)模型和動(dòng)態(tài)小信號(hào)模型，模型的輸入包括控制DC-DC變換器內(nèi)部功率開(kāi)關(guān)管的 脈沖信號(hào)和電磁阻尼器的繞組反電勢(shì)，輸出變量和狀態(tài)變量根據(jù)控制要求選?。?(2) 根據(jù)DC-DC變換器的穩(wěn)態(tài)模型，確定離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制器的樣本集，訓(xùn)練離線 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制器的樣本輸入集為儲(chǔ)能元件端電壓、電磁阻尼器工作速度及其繞組穩(wěn)態(tài)電 流，占空比為樣本輸出集，采用輸入、輸出樣本集對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，確定神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的 各個(gè)權(quán)系數(shù)，構(gòu)建離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制器； (3) 離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制器根據(jù)采集到的儲(chǔ)能元件端電壓K、電磁阻尼器的工作速度r 和給定理想電流iMf信號(hào)，提供DC-DC變換器的穩(wěn)態(tài)控制輸入； (4) 初始化自適應(yīng)控制器的權(quán)值系數(shù)，自適應(yīng)控制器根據(jù)時(shí)延模塊傳輸?shù)妮斎胄盘?hào)產(chǎn) 生DC-DC變換器的初始補(bǔ)償控制輸入； (5) 離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制器的穩(wěn)態(tài)控制輸入和自適應(yīng)控制器的初始補(bǔ)償控制輸入經(jīng)過(guò) 加法器產(chǎn)生占空比信號(hào)，該占空比信號(hào)經(jīng)過(guò)脈寬調(diào)制器被轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的PWM脈沖信號(hào)控制 DC-DC變換器中各個(gè)功率開(kāi)關(guān)管； (6) 在對(duì)DC-DC變換器的控制下，電磁阻尼器的繞組實(shí)際電流iMal改變，該電流與給定 理想電流iMf經(jīng)過(guò)比較器產(chǎn)生自適應(yīng)算法的輸入信號(hào)，經(jīng)過(guò)相應(yīng)的處理計(jì)算，自適應(yīng)算法對(duì) 自適應(yīng)控制器的權(quán)值系數(shù)進(jìn)行更新； (7)權(quán)值系數(shù)經(jīng)過(guò)更新后的自適應(yīng)控制器根據(jù)時(shí)延模塊傳輸?shù)妮斎胄盘?hào)產(chǎn)生新的補(bǔ)償 控制輸入，該補(bǔ)償輸入與離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制器（501)的穩(wěn)態(tài)控制輸入控制DC-DC變換器 (30)，使電磁阻尼器（102)的繞組實(shí)際電流厶 eal改變，從而對(duì)自適應(yīng)控制器（502)的權(quán)值系 數(shù)進(jìn)行再修正，使繞組實(shí)際電流iMal逼近給定理想電流值i Mf。 toon] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明采用離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆提供饋能懸架所需的穩(wěn)態(tài)控制 輸入，由系統(tǒng)參數(shù)攝動(dòng)和外界不確定性擾動(dòng)引起的干擾則由自適應(yīng)控制器進(jìn)行補(bǔ)償，提高 了控制系統(tǒng)的魯棒性和系統(tǒng)的抗干擾能力，增加離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制器的學(xué)習(xí)樣本，可以 增強(qiáng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的泛化能力，加速電磁阻尼器的繞組實(shí)際電流對(duì)理想給定電流的跟蹤。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1是饋能懸架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013] 圖2是自適應(yīng)離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制系統(tǒng)。
[0014] 圖3是選定的DC-DC變換器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 圖4是饋能懸架系統(tǒng)的等效電路模型。
[0016] 圖中：10、饋能懸架，20、整流器，30、DC-DC變換器，40、儲(chǔ)能元件，50、自適應(yīng)離線 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制系統(tǒng)，101、彈簧，102、電磁阻尼器，301、升壓電感，302、功率開(kāi)關(guān)管，501、離 線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制器，502、自適應(yīng)控制器，503、自適應(yīng)算法，504、脈寬調(diào)制器，505、加法器， 506、比較器，507、時(shí)延模塊。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0018] 首先，構(gòu)建如圖2所示的自適應(yīng)離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制系統(tǒng)50,其包含4個(gè)輸入端口 和1個(gè)輸出端口，由離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制器501、自適應(yīng)控制器502、自適應(yīng)算法503、脈寬調(diào) 制器504、加法器505、比較器506和時(shí)延模塊507組成。其中：4個(gè)輸入端口的輸入信號(hào)分 別為儲(chǔ)能元件40的端電壓K，電磁阻尼器102的實(shí)際輸出電流i Mal和工作速度^以及電 磁阻尼器102的給定理想電流i,ef，輸出端口的輸出信號(hào)為控制DC-DC變換器30的脈沖信 號(hào)，脈沖信號(hào)的維數(shù)由DC-DC變換器30中被控功率開(kāi)關(guān)管的個(gè)數(shù)決定。
[0019] 電流信號(hào)厶ef與厶eal為比較器506的輸入，比較器506的輸出端接自適應(yīng)控制算法 503的輸入端，自適應(yīng)控制算法503的輸出端接入自適應(yīng)控制器502,給定理想電流i, ef經(jīng)過(guò) 時(shí)延模塊507形成的時(shí)延信號(hào)序列構(gòu)成自適應(yīng)控制器502的輸入，離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制器 501的輸入為儲(chǔ)能元件40端電壓i/ s、電磁阻尼器102的工作速度r和給定理想電流iief，離 線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制器501的輸出端和自適應(yīng)控制器502的輸出端均接入加法器505的輸入 端，加法器505的輸出端為占空比信號(hào)，且接入脈寬調(diào)制器504的輸入端，占空比信號(hào)經(jīng)過(guò) 脈寬調(diào)制器504被轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的脈沖信號(hào)，脈寬調(diào)制器504的輸出端接入DC-DC變換器30 的輸入端，脈寬調(diào)制器504的輸出端即為自適應(yīng)離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制系統(tǒng)50的輸出端。
[0020] 本發(fā)明中饋能懸架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。
[0021] 為了詳細(xì)闡述本發(fā)明實(shí)施例的具體步驟內(nèi)容，選定電磁阻尼器102為直線電機(jī)， DC-DC變換器如圖3所示，儲(chǔ)能元件40定為超級(jí)電容。
[0022] 具體步驟內(nèi)容如下： (1) 建立饋能懸架系統(tǒng)的等效電路模型，如圖4所示。圖中，7?和Z分別為直線電機(jī)的 內(nèi)阻和電感，i為電機(jī)繞組電流，^為升壓電感，\為電機(jī)繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，經(jīng)過(guò)整流器 20后，\變?yōu)橹绷麟妷?，且滿足\=九7 (九為直線電機(jī)反電勢(shì)系數(shù)^為直線電機(jī)工作速度的 大?。琒C為超級(jí)電容。假設(shè)電路中各元件均為理想元件，選定DC-DC變換器30工作在電 流連續(xù)模式下，功率開(kāi)關(guān)管302的工作周期為/；，占空比為汄則

【權(quán)利要求】
1. 一種饋能懸架自適應(yīng)離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制系統(tǒng)，其特征在于，所述饋能懸架自適應(yīng) 離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制系統(tǒng)（50)具有4個(gè)輸入端口和1個(gè)輸出端口，包括離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控 制器（501)、自適應(yīng)控制器（502)、自適應(yīng)算法（503)、脈寬調(diào)制器（504)、加法器（505)、比較 器（506)和時(shí)延模塊（507)，其中：4個(gè)輸入端口的輸入信號(hào)分別為儲(chǔ)能兀件（40)的端電壓 t電磁阻尼器（102)的實(shí)際輸出電流iMal和工作速度以及電磁阻尼器（102)的給定理 想電流i Mf，輸出端口的輸出信號(hào)為控制DC-DC變換器（30)的脈沖信號(hào)，脈沖信號(hào)的維數(shù)由 DC-DC變換器（30)中被控功率開(kāi)關(guān)管的個(gè)數(shù)決定； 電流信號(hào)Aef與厶eal為比較器（506)的輸入，比較器（506)的輸出端接自適應(yīng)控制算 法（503)的輸入端，自適應(yīng)控制算法（503)的輸出端接入自適應(yīng)控制器（502)，以調(diào)整自適 應(yīng)控制器（502)的權(quán)值，給定理想電流i, ef經(jīng)過(guò)時(shí)延模塊（507)形成的時(shí)延信號(hào)序列構(gòu)成自 適應(yīng)控制器（502)的輸入，離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制器（501)的輸入為儲(chǔ)能元件（40)端電壓K、 電磁阻尼器（102)的工作速度r和給定理想電流i Mf，離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制器（501)的輸出 端和自適應(yīng)控制器（502)的輸出端均接加法器（505)的輸入端，加法器（505)的輸出端為占 空比信號(hào)，且接入脈寬調(diào)制器（504)的輸入端，占空比信號(hào)經(jīng)過(guò)脈寬調(diào)制器（504)被轉(zhuǎn)化為 相應(yīng)的脈沖信號(hào)，脈寬調(diào)制器（504)的輸出端接入DC-DC變換器（30)的輸入端，脈寬調(diào)制器 (504)的輸出端即為自適應(yīng)離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制系統(tǒng)（50)的輸出端。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的饋能懸架自適應(yīng)離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制系統(tǒng)，其特征在于，所 述饋能懸架自適應(yīng)離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制系統(tǒng)（50)的被控對(duì)象為饋能懸架（10)用DC-DC變 換器（30)，其中，饋能懸架（10)由彈簧（101)和電磁阻尼器（102)構(gòu)成，電磁阻尼器（102) 無(wú)外部動(dòng)力源提供動(dòng)力，僅僅工作在發(fā)電狀態(tài)，電磁阻尼器（102)產(chǎn)生的交流電流經(jīng)過(guò)整流 器（20 )被轉(zhuǎn)換成直流輸入DC-DC變換器（30 )，并存儲(chǔ)到儲(chǔ)能元件（40 )中，饋能懸架自適應(yīng) 離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制系統(tǒng)（50)通過(guò)控制DC-DC變換器（30)中的功率開(kāi)關(guān)管，調(diào)節(jié)電磁阻尼 器（102)的繞組電流，以實(shí)現(xiàn)電磁阻尼器（102)阻尼力實(shí)時(shí)可控。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的饋能懸架自適應(yīng)離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制系統(tǒng)，其特征在于，所 述離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制器（501)采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，訓(xùn)練樣本根據(jù)DC-DC變換器（30)的穩(wěn)態(tài) 模型得到，確定DC-DC變換器（30)在不同儲(chǔ)能元件（40)端電壓、電磁阻尼器（102)工作速 度以及占空比下的穩(wěn)態(tài)電流，并將對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)能元件（40)端電壓、電磁阻尼器（102)工作速 度和其穩(wěn)態(tài)電流作為離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制器（501)的輸入，占空比作為輸出，對(duì)離線神經(jīng)網(wǎng) 絡(luò)逆控制器（501)進(jìn)行訓(xùn)練。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的饋能懸架自適應(yīng)離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制系統(tǒng)，其特征在于，所 述自適應(yīng)控制器（502 )采用自適應(yīng)FIR濾波器，自適應(yīng)算法（503 )采用歸一化LMS算法。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的饋能懸架自適應(yīng)離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制系統(tǒng)，其特征在于，所 述電磁阻尼器（102)為直線電機(jī)或旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所述儲(chǔ)能元件（40)為超級(jí)電容或者蓄電池。
6. -種饋能懸架自適應(yīng)離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制方法，包括如下步驟： (1) 確定被控對(duì)象DC-DC變換器（30)的輸入變量、輸出變量以及狀態(tài)變量，并建立 DC-DC變換器（30 )的穩(wěn)態(tài)模型和動(dòng)態(tài)小信號(hào)模型，模型的輸入包括控制DC-DC變換器（30 ) 內(nèi)部功率開(kāi)關(guān)管的脈沖信號(hào)和電磁阻尼器（102)的繞組反電勢(shì)，輸出變量和狀態(tài)變量根據(jù) 控制要求選取； (2) 根據(jù)DC-DC變換器（30)的穩(wěn)態(tài)模型，確定離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制器（501)的樣本 集，訓(xùn)練離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制器（501)的樣本輸入集為儲(chǔ)能元件（40)端電壓、電磁阻尼器 (102)工作速度及其繞組穩(wěn)態(tài)電流，占空比為樣本輸出集，采用輸入、輸出樣本集對(duì)BP神經(jīng) 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，確定神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)權(quán)系數(shù)，構(gòu)建離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制器（501); (3) 離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制器（501)根據(jù)采集到的儲(chǔ)能元件（40)端電壓K、電磁阻尼器 (102 )的工作速度r和給定理想電流iMf信號(hào)，提供DC-DC變換器（30 )的穩(wěn)態(tài)控制輸入； (4) 初始化自適應(yīng)控制器（502)的權(quán)值系數(shù)，自適應(yīng)控制器（502)根據(jù)時(shí)延模塊（507) 傳輸?shù)妮斎胄盘?hào)產(chǎn)生DC-DC變換器（30)的初始補(bǔ)償控制輸入； (5) 離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制器（501)的穩(wěn)態(tài)控制輸入和自適應(yīng)控制器（502)的初始補(bǔ)償 控制輸入經(jīng)過(guò)加法器（505)產(chǎn)生占空比信號(hào)，該占空比信號(hào)經(jīng)過(guò)脈寬調(diào)制器（40)被轉(zhuǎn)換成 相應(yīng)的PWM脈沖信號(hào)控制DC-DC變換器（30)中各個(gè)功率開(kāi)關(guān)管； (6) 在對(duì)DC-DC變換器（30)的控制下，電磁阻尼器（102)的繞組實(shí)際電流厶eal改變，該 電流與給定理想電流i, ef經(jīng)過(guò)比較器（506)產(chǎn)生自適應(yīng)算法（503)的輸入信號(hào)，經(jīng)過(guò)相應(yīng)的 處理計(jì)算，自適應(yīng)算法（503)對(duì)自適應(yīng)控制器（502)的權(quán)值系數(shù)進(jìn)行更新； (7) 經(jīng)過(guò)更新后的自適應(yīng)控制器（502)根據(jù)時(shí)延模塊（507)傳輸?shù)妮斎胄盘?hào)產(chǎn)生新的 補(bǔ)償控制輸入，該補(bǔ)償輸入與離線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制器（501)的穩(wěn)態(tài)控制輸入控制DC-DC變 換器（30)，使電磁阻尼器（102)的繞組實(shí)際電流厶 eal改變，從而對(duì)自適應(yīng)控制器（502)的權(quán) 值系數(shù)進(jìn)行再修正，使繞組實(shí)際電流iMal不斷逼近給定理想電流值i Mf。
【文檔編號(hào)】B60G17/015GK104085265SQ201410257624
【公開(kāi)日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年6月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月12日
【發(fā)明者】施德華, 陳龍, 汪若塵, 錢金剛, 沈鈺杰 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)