目前,創統研發部技術人員在工作中通過在Matlab中建立M函數對本書提出的三相整流器神經網絡模型進行訓練和學習。神經網絡內??刂葡到y包括圖1所示的NNM和NNC模型,仿真采用離線訓練和在線修正的方法建立NNM和NNC。設計開關頻率為10kHz,即采樣時間為100us。輸入矢量是多個不同負載狀況下輸出直流電壓的采樣數據,輸出矢量是被控對象即整流器的輸出直流電壓,輸入矢量要覆蓋整個工作區間,使得控制系統能夠獲得足夠豐富的訓練樣本。
圖1 基于神經網絡內模的PWM整流器Matlab仿真模型
考慮到神經網絡的軟件實現時采用數字信號處理器,為了避免定點運算中數值范圍和數值精度的矛盾,所訓練的權值和閥值應大小適中,且數值相差相對較小?;谝陨显瓌t,通過多次反復訓練,圖2給出了神經網絡訓練結果,這里訓練誤差取0.1%。在訓練初期,神經網絡收斂速度較快,后期神經網絡收斂速度較慢,經過800步訓練后,誤差的均方差小于0.1%,這時可以認為神經網絡已經與整流器的動力學特性相一致。
圖2 神經網絡的訓練結果
針對PWM整流器的仿真結果如圖3和圖4所示,圖3(a)為直流輸出電壓,圖3(b)為a相電壓與電流。由仿真結果可知,直流電壓迅速跟蹤到給定值,而且交流側電壓與電流同相位,使系統達到單位功率因數輸出。由圖4可知PWM整流器網側電流諧波失真度1.38%,波形質量較好。