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简谈校正行波超声波电机效率优化系统自适应转速制约要求

收藏本文 2024-04-06 点赞:8362 浏览:25801 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:超声波电机的运转效率低于传统电磁电机,实时的效率优化制约是提升运转效率,进而拓展其运用领域的主要手段之一。超声波电机具有显著的时变非线性,使得高性能的转速制约不易实现。而在包含效率优化制约的超声波电机转速制约系统中,为实现效率优化而进行的调节作用成为转速制约的另一扰动源,进一步增加了制约难度。本论文针对这一不足,探讨超声波电机效率优化系统的转速自适应制约,包括极点配置自校正和基于Hammerstein模型的非线性自适应制约两种转速制约对策,并进行了细致的实验探讨。本论文给出的针对超声波电机的极点配置自校正转速制约对策,通过在线辨识获取时变模型参数,据此校正制约器参数。其中在线辨识算法参数初值的确定策略,解决了利用少量数据进行合理辨识的不足。实验表明所提对策鲁棒性较强,且相对简单。基于实验数据,采取粒子群优化算法辨识得到了超声波电机驱动系统的非线性Hammerstein模型。该模型由静态非线性和动态线性两部分串联而成,能够以相对简单的形式表述超声波电机的非线性特性。所得模型的仿真计算结果与实验数据接近,表明了建模策略的合理性和所建模型的有效性。基于所建模型,给出了超声波电机非线性多步预测自校正转速制约对策。该模型由静态非线性部分和动态线性部分串联而成,对非线性部分引入逆多项式进行抵消。根据超声波电机的时变非线性特点,设计了直接多步预测自校正制约对策对Hammerstein模型线性部分进行有效制约。论文给出了仿真与实验相结合的制约器参数整定策略,多种扰动情况下的实验表明了所设计制约对策的有效性和鲁棒性。关键词:超声波电机论文转速制约论文自校正论文非线性Hammerstein模型论文多步预测论文效率优化论文

    摘要2-4

    ABSTRACT4-8

    第1章 绪论8-22

    1.1 引言8

    1.2 超声波电机的建模探讨8-10

    1.3 超声波电机的运动制约对策10-18

    1.3.1 PID 制约10-11

    1.3.2 自适应制约11-14

    1.3.3 智能制约14-18

    1.4 超声波电机的效率优化探讨近况18-20

    1.5 本论文的主要工作和结构安排20-22

    1.5.1 本论文的主要工作20

    1.5.2 本论文的结构安排20-22

    第2章 基于在线辨识的超声波电机自校正转速制约22-60

    2.1 超声波电机自校正制约仿真探讨22-32

    2.1.1 极点配置自校正制约对策22-24

    2.1.2 仿真结果比较和浅析24-32

    2.2 基于在线辨识的超声波电机自校正转速制约实验探讨32-59

    2.2.1 极点配置自校正制约对策33-36

    2.2.2 模型参数辨识算法初值的确定36-42

    2.2.3 极点配置自校正制约实验结果与浅析42-47

    2.2.4 效率优化情况下的自校正转速制约实验结果47-59

    2.3 本章小结59-60

    第3章 超声波电机非线性 Hammerstein 辨识建模60-84

    3.1 超声波电机非线性 Hammerstein 辨识建模60-79

    3.1.1 非线性 Hammerstein 模型60-61

    3.1.2 粒子群优化算法61-65

    3.1.3 基于粒子群优化算法的超声波电机非线性 Hammerstein 辨识建模65-79

    3.2 效率优化下的超声波电机非线性 Hammerstein 辨识建模79-83

    3.2.1 模型结构及辨识数据79-81

    3.2.2 辨识结果81-83

    3.3 本章小结83-84

    第4章 基于 Hammerstein 模型的超声电机非线性自适应转速制约84-117

    4.1 引言84

    4.2 超声波电机非线性自适应转速制约对策的设计84-99

    4.2.1 多步预测自校正制约算法86-88

    4.2.2 直接多步预测自校正制约算法88-90

    4.2.3 多步预测制约算法的制约参数90-91

    4.2.4 超声波电机多步预测制约算法的仿真结果91-99

    4.3 基于 Hammerstein 模型的多步预测自校正制约实验探讨99-116

    4.3.1 预测制约参数初值的确定99-101

    4.3.2 预测制约参数的实验调整101-106

    4.3.3 多步预测转速制约效果比较106-109

    4.3.4 效率优化情况下的多步预测自校正转速制约效果109-116

    4.4 本章小结116-117

    第5章 结论与展望117-118

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