[發明專利]一種直流有刷電機轉速離散控制和顯式預測控制方法

有效

• 申請號: 201611169775.7
• 申請日: 2016-12-16
• 公開（公告）號: CN106602945B
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發明（設計）人: 仲兆準;管淼;吳雄君;鄭洪靜;蔣澄燦
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: H02P7/29
• 分類號: H02P7/29
• 代理公司: 寧波高新區核心力專利代理事務所(普通合伙) 33273
• 代理人: 袁麗花

1.一種直流有刷電機轉速離散控制和顯式預測控制方法，其特征在于，包括：

s1、建立直流有刷電機調速系統子采樣周期離散狀態空間模型：

在功率開關管的每個周期內，對整個周期進行子周期劃分，根據開關動作切換的位置將子周期分為三類：

第一類：開關切換之前的子周期，

第二類：開關切換之后的子周期，

第三類：開關切換之時的子周期，

子周期的個數v由控制精度要求和控制算法計算量綜合決定，根據子采樣周期的不同類型，對脈寬周期內的系統動態進行離散化，建立直流有刷電機調速系統子采樣周期離散狀態空間模型；

s2、以脈沖占空比為控制變量，根據開關切換所處位置不同，將直流有刷電機調速系統分為v種情況：第1種至第v種，其中，第v種是指開關在第v個子周期內切換；

s3、以直流有刷電機轉速輸出與目標值之差，開關器件的頻率與損耗性能指標加權值為指標，綜合考慮系統狀態和輸出的約束條件，實現系統的顯式預測優化控制，對狀態空間進行分區，每一狀態分區對應一最優控制律。

2.根據權利要求1所述的直流有刷電機轉速離散控制和顯式預測控制方法，其特征在于：所述步驟s1包括：

功率開關管周期T劃分為T/T₀個子周期，以T₀為子采樣周期進行劃分后，可分為三類子周期，對于每類子周期，直流有刷電機調速系統子采樣周期離散狀態空間模型如下：

第一類：

ξ(n+1)＝Φξ(n)+Ψ

第二類：

ξ(n+1)＝Φξ(n)

第三類：

ξ(n+1)＝Φξ(n)+Ψ(vd(k)-n)

其中：

3.根據權利要求2所述的直流有刷電機轉速離散控制和顯式預測控制方法，其特征在于：所述步驟s2包括：在直流有刷電機調速系統子采樣周期離散狀態空間模型的基礎上，建立3種情況下，整個開關管周期T內的離散狀態空間分段仿射模型：

4.根據權利要求1所述的直流有刷電機轉速離散控制和顯式預測控制方法，其特征在于：所述步驟s2中，在直流有刷電機調速系統子采樣周期離散狀態空間模型的基礎上，對v種情況，分別建立整個開關管周期T內的離散狀態空間模型，其是占空比的分段仿射模型。