[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

摘要

本申请公开了一种直流有刷电机转速离散控制和显式预测控制方法，通过对功率开关管的整个周期进行子周期划分，可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，能够反应直流有刷电机调速系统本质的混杂特性。在此基础上，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，分别建立整个开关管周期T内的v种离散状态空间模型，其是占空比的分段仿射模型，降低了传统控制方案中平均模型带来的误差，可通过增加子周期个数，提高建模精度。同时，也克服了传统控制方案中，开关周期内系统动态行为无法描述的缺点，为预测控制方案设计提供离散状态空间模型基础。

主权项

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。