[发明专利]一种基于最小二乘分类测速的有刷直流电机调速方法

权利要求书

1.一种基于最小二乘分类测速的有刷直流电机调速方法，其特征在于，按照如下步骤实现：

步骤S1：记有刷直流电机初始转速为Speed*，在有刷直流电机启动阶段电机控制采用bang-bang控制，启动阶段完成后，进入调速阶段，电机控制切换为PID控制；

步骤S2：通过一最小二乘分类器检测有刷直流电机输出脉冲，且该最小二乘分类器的判别函数为：

g(x(k))＝ω·x(k)；

若g(x(k))>＝0，则y(k)＝1；

若g(x(k))<0，则y(k)＝0；

其中，ω为最小二乘分类器的权值，x(k)为特征向量，y(k)为分类器布尔值输出；x(k)为：x(k)＝P(y(k-1),...,y(k-n),i(k),...,i(k-n))，i(k),…,i(k-n)和y(k),…,y(k-n)分别为最小二乘分类器第k时刻的电流输入和分类输出，i(k)为电流值，y(k)为分类结果，n为输入和输出的拍数；

步骤S3：采样并保留p拍的电流输入信号{i(k-1),…,i(k-p)}，将电流按是否为尖峰分为两类，并用布尔值表示；记输入为{i(k),…,i(k-n+1)}，若为尖峰输出，则记为y(k)＝1，若非尖峰输出，则记为y(k)＝0；将p拍的电流输入信号{i(k),…,i(k-p+1)}和p拍的输出信号{y(k),…,y(k-p+1)}作为训练样本，通过最小二乘法训练获得所述最小二乘分类器的权值ω；

步骤S4：在PID调速阶段中，在线检测并保留n拍的电流输入信号{i(k),…,i(k-n+1)}和n拍的核岭分类器输出信号{y(k-1),…,y(k-n)}，并计算x(k)以及最小二乘分类器的判别函数的输出g(x(k))；

步骤S5：根据判决条件：

若g(x(k))>＝0，则y(k)＝1；

由于在采样时间T_s内，对y(k)＝1的事件计数，等价于对电流尖峰计数，则记计数值为Pulse；

通过一转速测量模块计算电机转速为：

Speed＝K*Pulse*60/T_s；

所述采样时间T_s：

T_s＝N/Fs；

其中，K为与电机结构有关的比例系数，Pulse为在采样时间T_s内检测到的脉冲数，N为采样点数，Fs为采样频率；

步骤S6：将所述转速测量模块输出的转速Speed为速度反馈，输入PID控制中，调节有刷直流电机转速，对Speed*进行跟踪，实现闭环调速。