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为了提高电机操动机构智能化操作水平,实现高压断路器操作过程的有效跟踪控制。本文以电机操动机构中有限转角永磁无刷直流电机作为主要研究对象,建立了电机动态仿真模型,进行了电机操动机构控制策略的研究,提出了RBF(Radial Basis Function)—PID(RBF神经网络整定PID)电机运动过程的控制方法,开展高压断路器电机操动机构智能控制试验研究。主要研究工作如下:(1)研究有限转角永磁无刷直流电机运动特性及可控性,建立有限转角永磁无刷直流电机动态仿真模型。从电机本体结构出发,阐述了其运动过程和工作原理,结合电机电、磁、机械耦合场数学模型,计算得到模型中各参量间的数学关系,对电机可控性进行分析。采用数值仿真工具进行模块化设计,建立驱动电机动态仿真模型,开展开环控制仿真研究,验证电机运动过程的可控性。(2)研究适用于电机操动机构的RBF-PID的控制方法。构建以梯度下降法为学习算法的RBF-PID控制器,通过迭代算法对PID参数进行调整,并完成神经网络自学习。建立电机操动机构双闭环控制系统动态仿真模型,开展智能控制仿真试验研究。结果表明,控制系统采用RBF-PID控制方法,电机的速度跟踪误差小于0.17m/s,能对电机运动速度进行快速、有效调节,跟踪效果明显优于常规PID控制。(3)研制以数字信号处理器为核心的电机操动机构控制装置,设计控制系统软件程序。结合电力电子技术,研制电机操动机构硬件控制装置,主要包括:电源充放电控制单元、电流检测单元、速度检测单元等。利用代码设计工具,在CCS3.3开发环境下编写并调试主程序和各部分功能子程序。(4)开展40.5kV高压断路器电机操动机构联机试验。建立电机操动机构控制系统试验平台,对控制装置及软件程序进行调试,完成电机操动机构常规操作试验、区间调速试验和智能控制试验。试验结果表明,所设计的控制系统能够驱动断路器实现常规合闸操作,并能完成对试验数据的实时采集和处理,控制系统采用RBF-PID控制策略能够更有效的对电机运动过程进行控制,使速度跟踪误差小于0.21m/s,实现有限转角永磁无刷直流电机运动过程的智能控制。