摘 要： 針對傳統(tǒng)PID控制器在無刷直流電機控制時的魯棒性差、精度低等缺點，在分析BLDCM數(shù)學模型的基礎上，設計了RFBNN自適應PID控制器應用于無刷直流電機控制系統(tǒng)。通過Matlab/Simulink環(huán)境下的仿真實驗表明，與傳統(tǒng)的PID控制方法相比，該方法大大改善了系統(tǒng)的動態(tài)特性，減小了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，提高了系統(tǒng)的自適應能力和抗干擾能力，滿足了系統(tǒng)的控制性能要求。
關鍵詞： 無刷直流電機；自適應控制；Matlab/Simulink

　無刷直流電機BLDCM（Brushless DC Motor）體積小、重量輕、效率高，在性能上保持了普通直流電動機的優(yōu)點，且克服了有刷直流電機機械換向帶來的一系列缺點，因此在國民經(jīng)濟的各個領域[1]得到廣泛應用。
傳統(tǒng)PID控制原理簡單、使用方便，但依賴于被控對象精確的數(shù)學模型，對于無刷直流電機的多變量、非線性時變、強耦合的系統(tǒng)[2]難以達到很好的控制效果。本文將RBF神經(jīng)網(wǎng)絡自適應算法應用于PID控制中，能夠有效克服傳統(tǒng)PID控制器在被控對象具有非線性、時變不確定性和難以建立精確的數(shù)學模型時出現(xiàn)的參數(shù)整定不良和性能欠缺等缺陷，具有強魯棒性和好的自適應性，使控制器適應被控對象參數(shù)的任何變化，能達到很好的控制效果。
1 BLDCM的數(shù)學模型
　無刷直流電機[3-4]可以看作是一臺用電子換相裝置取代機械換相的直流電動機，它由電動機本體、驅動控制電路和轉子位置檢測器等主要部分構成，其原理框圖如圖1所示。

　無刷直流電機采用兩兩導通的三相六狀態(tài)的通電方式，為簡化模型的建立和分析，作如下假設：
?。?）磁路不飽和，不計渦流和磁滯損耗。
　（2）忽略齒槽效應，三相對稱的星形繞組均勻分布于光滑定子內(nèi)表面。
?。?）不考慮電樞反應，氣隙磁場分布近似梯形波，平頂寬度近似120°電角度。
?。?）轉子上沒有阻尼繞組，永磁體不起阻尼作用。
　則三相電壓平衡方程為：


2.2 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡
　RBF網(wǎng)絡是一種三層前向網(wǎng)絡，由輸入層、隱含層和輸出層組成。從輸入層到隱含層的變換函數(shù)的映射為非線性，從隱含層到輸出層的映射為線性，可通過調(diào)整權系數(shù)來改變網(wǎng)絡的輸出，從而加快學習速度，避免局部極小值的問題。其拓撲結構如圖3所示。