一种开关磁阻电机减振降噪系统技术方案

本发明专利技术提供一种开关磁阻电机减振降噪系统，系统的迭代学习模块通过对被控系统进行多次尝试性控制,并充分利用系统前几次输出与给定轨迹的控制偏差信息来更新优化当前的控制量，产生一个新的控制信号，使系统的实际输出不断地接近并最终实现完全跟踪期望输出的控制效果；滑模变结构模块在系统控制结构的瞬间变化过程中，根据系统当时的偏差及其各阶导数值，以跃变方式有目的地切换，使系统状态快速进入滑动平面，获得滑模运动，从而得到优良的控制性能。迭代滑模变结构控制系统将滑模变结构的输出作为迭代学习控制的学习率，从而使得该控制系统在不需要考虑开关磁阻电机数学模型的情况下，使得开关磁阻电机的减震降噪控制得到进一步优化。

【技术实现步骤摘要】
一种开关磁阻电机减振降噪系统
本专利技术涉及开关磁阻电机领域，尤其涉及一种开关磁阻电机减振降噪系统。
技术介绍
开关磁阻电机结构简单、运行稳定、制造成本低廉，具有广阔的应用前景。但是，因为它运行时转矩脉动大，造成它的运行噪声过大，消除噪声的关键就是限制转矩的脉动。一般情况下，很难确定开关磁阻电机的数学模型，这导致对开关磁阻电机的分析变得很困难，快速平稳的调速就更加困难。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中的不足，本专利技术提供一种开关磁阻电机减振降噪系统，包括：迭代滑模变结构调速控制器，迭代滑模变结构调速控制器包括：迭代学习模块和滑模变结构模块；滑模变结构模块以开关磁阻电机调速控制器的控制对象变化量作为输入端；滑模变结构模块的输出端与迭代学习模块的输入端连接，作为迭代学习的控制率，迭代学习模块的输出端为开关磁阻电机调速控制器的控制对象的输入端。优选地，迭代学习模块还用于将滑模变结构模块的输入作为迭代学习的学习率；重复系统的迭代学习控制，通过如下方式进行表示其中,k＝0,1,2,3…为迭代次数,xk(t)、yt(t)和uk(t)分别为系统第k次运行时在时刻t的状态、输出和输入变量；系统的期望轨迹为给定时间区间[0,T]上的学习期望轨迹为；记第k次运行时系统在时刻的输出误差为ek(t)＝yd(t)-yk(t)对于一受控系统，给定时间区间[0,T]，寻找一个控制输入u(t)，使得在该控制输入作用下的实际输出y(t)在区间[0,T]上地跟踪yd(t)，控制输入u(t)是在重复运行的过程中，通过迭代学习获得的，则迭代学习控制的学习率由递推的形式表示：t为每次迭代的采样点，yk(t)为输入uk(t)时系统产生的输出，uk(t)是第k次迭代以前积累下来的控制经验，L(ek(t),ek+1(t))为系统在第k+1次迭代时修正控制经验uk(t)，获得新的控制uk+1(t)。优选地，滑模变结构模块包括：正常运动段和滑模运动段；正常运动段为系统在状态空间中的运动轨迹全部位于切换面之外，或者有限地穿过切换面；滑模运动段为系统在切换面附近并且沿切换面s(x)＝0的滑模运动，滑模运动段使系统在滑动平面上的滑动过程中，对系统的参数摄动，使外界参数的变化、系统不确定模态具有不变性，具有完全鲁棒性；在单输入的情况下，切换函数：αiβi为常数按照滑动模态区上的运动点是终止点这一要求，当运动点到达切换面s(x)＝0附近时，开关磁阻电机的转矩应根据磁共能来计算，其计算公式为式中，W为电机一相的磁共能；W(θ,i)为一相的磁链；θ为转子位置角；k为电机的某一相，其中k＝1、2、3、4……。从以上技术方案可以看出，本专利技术具有以下优点：开关磁阻电机减振降噪系统用于开关磁阻电机，将滑模变结构的输出作为迭代学习控制的学习率，从而使得该控制系统在不需要考虑开关磁阻电机数学模型的情况下，又具有极好的鲁棒性，使得开关磁阻电机的减震降噪控制策略得到进一步优化。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为开关磁阻电机减振降噪系统整体示意图。具体实施方式为使得本专利技术的专利技术目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将运用具体的实施例及附图，对本专利技术保护的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。本实施例提供一种开关磁阻电机减振降噪系统，如图1所示，包括：迭代滑模变结构调速控制器，迭代滑模变结构调速控制器包括：迭代学习模块1和滑模变结构模块2；滑模变结构模块2以开关磁阻电机调速控制器控制对象3的变化量作为输入端，滑模变结构模块2的输出端与迭代学习模块1的输入端连接，作为迭代学习的控制率，迭代学习的输出端为控制对象的输入端。本实施例中，迭代学习模块1将滑模变结构模块的输入作为迭代学习的学习率；迭代学习控制是智能控制中具有严格数学描述的一个分支。考虑重复运行的动态系统如下表示其中,k＝0,1,2,3…为迭代次数,xk(t)、yt(t)和uk(t)分别为系统第k次运行时在时刻t的状态、输出和输入变量。系统的期望轨迹为给定时间区间[0,T]上的学习期望轨迹为。记第k次运行时系统在时刻的输出误差为ek(t)＝yd(t)-yk(t)具体说来,所要解决的问题是,对于一个受控系统,给定时间区间[0,T],寻找一个控制输入u(t),使得在该控制输入作用下的实际输出y(t)在区间[0,T]上尽可能地跟踪yd(t)，控制输入u(t)是通过在重复运行的过程中,通过一种迭代寻优的方法“学习”获得的,则迭代学习控制的典型学习律一般可由递推的形式表示t为每次迭代的采样点，yk(t)为输入uk(t)时系统产生的输出,uk(t)可以看作是第k次迭代以前积累下来的控制经验,L(ek(t),ek+1(t))为系统在第k+1次迭代时修正控制经验uk(t),从而获得新的控制uk+1(t)。本专利技术中，滑模变结构模块第一部分为正常运动段，即系统在状态空间中的运动轨迹全部位于切换面之外，或者有限地穿过切换面；第二部分为滑模运动段，即系统在切换面附近并且沿切换面s(x)＝0的滑模运动。它的优点在于系统在滑动平面上的滑动过程中，对系统的参数摄动、外界参数的变化、系统不确定模态具有不变性，具有完全鲁棒性。在单输入(标量)的情况下，切换函数：αiβi为常数按照滑动模态区上的运动点都必须是终止点这一要求，当运动点到达切换面s(x)＝0附近时，开关磁阻电机的转矩应根据磁共能来计算，其计算公式为式中，W为电机一相的磁共能；W(θ,i)为一相的磁链；θ为转子位置角；k为电机的某一相，其中k＝1、2、3、4……。本说明书中每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参考即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本专利技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本专利技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本专利技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关磁阻电机减振降噪系统，其特征在于，包括：迭代滑模变结构调速控制器，迭代滑模变结构调速控制器包括：迭代学习模块和滑模变结构模块；滑模变结构模块以开关磁阻电机调速控制器的控制对象变化量作为输入端；滑模变结构模块的输出端与迭代学习模块的输入端连接，作为迭代学习的控制率，迭代学习模块的输出端为开关磁阻电机调速控制器的控制对象的输入端。

【技术特征摘要】
1.一种开关磁阻电机减振降噪系统，其特征在于，包括：迭代滑模变结构调速控制器，迭代滑模变结构调速控制器包括：迭代学习模块和滑模变结构模块；滑模变结构模块以开关磁阻电机调速控制器的控制对象变化量作为输入端；滑模变结构模块的输出端与迭代学习模块的输入端连接，作为迭代学习的控制率，迭代学习模块的输出端为开关磁阻电机调速控制器的控制对象的输入端。2.根据权利要求1所述的开关磁阻电机减振降噪系统，其特征在于，迭代学习模块还用于将滑模变结构模块的输入作为迭代学习的学习率；重复系统的迭代学习控制，通过如下方式进行表示其中,k＝0,1,2,3…为迭代次数,xk(t)、yt(t)和uk(t)分别为系统第k次运行时在时刻t的状态、输出和输入变量；系统的期望轨迹为给定时间区间[0,T]上的学习期望轨迹为；记第k次运行时系统在时刻的输出误差为:ek(t)＝yd(t)-yk(t)对于一受控系统，给定时间区间[0,T]，寻找一个控制输入u(t)，使得在该控制输入作用下的实际输出y(t)在区间[0,T]上地跟踪yd(t)，控制输入u(t)是在重复运行的过程...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙宝江，刘超，李强，于汇义，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学，
类型：发明
国别省市：山东,37