无刷直流电机调速优化控制与仿真.pdf

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1、第32卷第lO期计算机仿真2015年10月文章编号：1006—9348(2015)10—0360—05无刷直流电机调速优化控制与仿真郭伟1’2⋯，张爱华3，陈琛3，王汉杰3(1．江苏省气象能源利用与控制工程技术研究中心，江苏南京210000；2．江苏省大气环境与装备技术协同创新中心，江苏南京210000；3．南京信息工程大学信息与控制学院，江苏南京210044)摘要：为了提高直流电机调速系统的响应特性和动态稳定性能，要求对调速系统进行优化设计。但由于传统方法求解得到的直流电机模型参数误差大，且不能获得在线辨识正确参数。为解决上述问题，提出结合ARMA

2、X的预测函数与分数阶PI预测函数的组合控制，在无刷直流电机调速优化中，采用通过递推阻尼最小二乘法在线辨识分数阶PI预测函数(FOPI—PFC)的辨识方法。使控制系统输入能根据系统的预测模型的变化而不断滚动优化。仿真结果表明：系统参数辨识效果良好，可为直流电机调速优化控制提供科学依据。关键词：预测函数；直流无刷电机；参数辨识；递推阻尼最小二乘法中图分类号：TP391．9文献标识码：BBrushlessDCMotorSpeedControlSystemSimulationandControlGUOWeil，2⋯，ZHANGAi—hua3，CHENChen

3、3，WANGHan—jie3(1．JiangsuEngineeringResearchCenteronMeteorologicalEnergyUsingandControl，Nanjing210000，China；2．JiangsuCollaborativeInnovationCenter0nAtmosphericEnvironmentandEquipmentTechnology，Nanjing210000，China；3．SchoolofInformationandControl，NanjingUniversityofInformationScie

4、nceandTechnology，Nanjing210044，China；)ABSTRACT：InordertoimprovestabilityanddynamicresponsecharacteristicsofDCmotorspeedcontrolsystem，optimizingthedesignofspeedcontrolsystemisthekey．Inthepaper，weproposedacombinationcontrolmethodwhichcombinesARMAXpredictionfunctionandfractionalPI

5、predictionfunctioninbrushhssDCmotorspeedoptimi—zationproposedbyreeursiveleastsquaresmethodforonlineidentificationofdampingFractionalPIpredictionfunction(FOPI—PFC)identificationmethod．Thecontrolsystemcanrealizecontinuousrollingoptimizationforthepredictivemodelbasedonchangesinthe

6、system．Simulationresultsshowthat：thesystemparameteridentificationresultisgoodandCanprovideascientificbasisforDCmotorspeedcontr01．KEYWOliDS：Predictionfunction；BrushlessDCmotor；Parameteridentification；Recursivedampedleastsquaremethod1引言系统辨识是研究建立系统数学模型的理论与方法。虽然数学建模有很长的研究历史，但是，形成系统

7、辨识学科的历史才几十年⋯。系统辨识方法有阶跃响应法、脉冲响应基金项目：国家自然科学基金(61473334)；江苏省高校大学生创新创业项目(201410300034Z)收稿日期：2014—11—06修回日期：2015—01—15---——360·--——法、最小二乘法和极大似然法等。其中最小二乘法是一种经典的和最基础的方法，但是最小二乘估计是有偏差的，为了克服这些缺陷，形成了广义最小二乘法、辅助变量法、增广最小二乘法等系统辨识方法旧qJ。随着智能控制理论研究的不断深入及其在控制领域的广泛应用，形成很多现代系统辨识方法。文献[4]介绍了基于改进遗传算法的

8、非线性励磁系统参数辨识，但遗传算法对新空间的探索能力是有限的，也容易收敛到局部最优解，而且计算量巨大。文献[