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1、超聲波電機(jī)的運(yùn)行效率低于傳統(tǒng)電磁電機(jī),實(shí)時(shí)的效率優(yōu)化控制是提升運(yùn)行效率,進(jìn)而拓展其應(yīng)用領(lǐng)域的主要手段之一。超聲波電機(jī)具有顯著的時(shí)變非線性,使得高性能的轉(zhuǎn)速控制不易實(shí)現(xiàn)。而在包含效率優(yōu)化控制的超聲波電機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)中,為實(shí)現(xiàn)效率優(yōu)化而進(jìn)行的調(diào)節(jié)作用成為轉(zhuǎn)速控制的另一擾動(dòng)源,進(jìn)一步增加了控制難度。本文針對(duì)這一問(wèn)題,研究超聲波電機(jī)效率優(yōu)化系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速自適應(yīng)控制,包括極點(diǎn)配置自校正和基于Hammerstein模型的非線性自適應(yīng)控制兩種轉(zhuǎn)速控制策略
2、,并進(jìn)行了細(xì)致的實(shí)驗(yàn)研究。
本文給出的針對(duì)超聲波電機(jī)的極點(diǎn)配置自校正轉(zhuǎn)速控制策略,通過(guò)在線辨識(shí)獲取時(shí)變模型參數(shù),據(jù)此校正控制器參數(shù)。其中在線辨識(shí)算法參數(shù)初值的確定方法,解決了利用少量數(shù)據(jù)進(jìn)行合理辨識(shí)的問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)表明所提策略魯棒性較強(qiáng),且相對(duì)簡(jiǎn)單。
基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),采用粒子群優(yōu)化算法辨識(shí)得到了超聲波電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的非線性Hammerstein模型。該模型由靜態(tài)非線性和動(dòng)態(tài)線性兩部分串聯(lián)而成,能夠以相對(duì)簡(jiǎn)單的形式表述超聲波電
3、機(jī)的非線性特性。所得模型的仿真計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)接近,表明了建模方法的合理性和所建模型的有效性。
基于所建模型,給出了超聲波電機(jī)非線性多步預(yù)測(cè)自校正轉(zhuǎn)速控制策略。該模型由靜態(tài)非線性部分和動(dòng)態(tài)線性部分串聯(lián)而成,對(duì)非線性部分引入逆多項(xiàng)式進(jìn)行抵消。根據(jù)超聲波電機(jī)的時(shí)變非線性特點(diǎn),設(shè)計(jì)了直接多步預(yù)測(cè)自校正控制策略對(duì)Hammerstein模型線性部分進(jìn)行有效控制。論文給出了仿真與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的控制器參數(shù)整定方法,多種擾動(dòng)情況下的實(shí)驗(yàn)表明了
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