[发明专利]一种直流有刷电机转速离散控制和显式预测控制方法

权利要求书

1.一种直流有刷电机转速离散控制和显式预测控制方法，其特征在于，包括：

s1、建立直流有刷电机调速系统子采样周期离散状态空间模型：

在功率开关管的每个周期内，对整个周期进行子周期划分，根据开关动作切换的位置将子周期分为三类：

第一类：开关切换之前的子周期，

第二类：开关切换之后的子周期，

第三类：开关切换之时的子周期，

子周期的个数v由控制精度要求和控制算法计算量综合决定，根据子采样周期的不同类型，对脉宽周期内的系统动态进行离散化，建立直流有刷电机调速系统子采样周期离散状态空间模型；

s2、以脉冲占空比为控制变量，根据开关切换所处位置不同，将直流有刷电机调速系统分为v种情况：第1种至第v种，其中，第v种是指开关在第v个子周期内切换；

s3、以直流有刷电机转速输出与目标值之差，开关器件的频率与损耗性能指标加权值为指标，综合考虑系统状态和输出的约束条件，实现系统的显式预测优化控制，对状态空间进行分区，每一状态分区对应一最优控制律。

2.根据权利要求1所述的直流有刷电机转速离散控制和显式预测控制方法，其特征在于：所述步骤s1包括：

功率开关管周期T划分为T/T₀个子周期，以T₀为子采样周期进行划分后，可分为三类子周期，对于每类子周期，直流有刷电机调速系统子采样周期离散状态空间模型如下：

第一类：

ξ(n+1)＝Φξ(n)+Ψ

第二类：

ξ(n+1)＝Φξ(n)

第三类：

ξ(n+1)＝Φξ(n)+Ψ(vd(k)-n)

其中：

3.根据权利要求2所述的直流有刷电机转速离散控制和显式预测控制方法，其特征在于：所述步骤s2包括：在直流有刷电机调速系统子采样周期离散状态空间模型的基础上，建立3种情况下，整个开关管周期T内的离散状态空间分段仿射模型：

4.根据权利要求1所述的直流有刷电机转速离散控制和显式预测控制方法，其特征在于：所述步骤s2中，在直流有刷电机调速系统子采样周期离散状态空间模型的基础上，对v种情况，分别建立整个开关管周期T内的离散状态空间模型，其是占空比的分段仿射模型。