利用ARMA模型的直流电机模型的辨识

对四旋翼飞行器机体辨识建模时,首先要知道螺旋桨电机的模型.电机的扭矩和角速度取决于电机的输入电压,它们之间的关系与电机线圈的电阻、电感、电机转动惯量、摩擦力、载荷及其他电机的常数有关系.传统电机模型通常利用机理建模,但准确性不高,采用辨识建模能提高模型准确性,给电机一个已知输入,测量其输出的角速度值,然后利用最速下降算法来使电机输出和模型输出值的误差最小,通过ARMA算法来对模型进行辨识,得到系统输入输出的脉冲传递函数,并对得到的系统进行阶跃输入,从而通过比较验证模型的有效性.     

基于混合遗传算法的开关磁阻电机模型参数辨识

将开关磁阻电机（SRM）的建模问题作为一类非线性约束优化问题进行参数辨识研究,对模拟退火遗传算法进行了改进,提出一种带有退火精确罚函数的自适应混合遗传算法（HGA）,给出了算法的具体实现方法．建立了基于DSPTMS320F2812的磁链特性检测系统,通过实验获取开关磁阻电机的磁化曲线族,利用改进的混合遗传算法在测得的实验数据基础上对电机模型进行参数辨识．基于辨识得到的模型,对电机在两种不同工况下的运行特性分别进行了研究,仿真结果与实验结果的对比验证了该方法的有效性和准确性．辨识得到的电机模型可以作为电机性能估计及优化控制的基础．     

两电机变频调速系统的改进RLS逆模型辨识

为弥补现有两电机变频调速系统逆模型辨识中存在的不足,提出一种多模型LSSVM逆模型辨识方案.依据多模型思想,利用LSSVM拟合系统局部逆模型中的非线性映射,将各局部逆模型加权输出,建立离线初始逆模型.根据逆模型输出与系统输入的偏差,通过改进的RLS算法自适应调整局部逆模型权值,对初始逆模型在线校正,使其适应对象的变化,提高辨识精度和收敛速度.分析了两电机变频调速系统及可逆性,阐述了改进的RLS算法和LSSVM算法,给出了多模型LSSVM辨识方案的实现步骤,并对辨识效果进行了仿真试验.仿真结果表明,新型辨识方案是可行有效的,适用于两电机变频调速系统的逆模型辨识.     

基于改进微分进化和分散辨识算法的炼钢模型研究

在炼钢过程模型辨识中,被控对象的动态特性往往表现出非线性、慢时变、大迟延和不确定性等特点,使得难以对其建立比较精确的模型。为实现精确建模,提出了一种基于微分进化和分散辨识算法的辨识方法。该方法通过改进的微分进化算法,对系统进行参数优化,接着采用分散辨识在设定点输入阶跃信号,待系统进入稳态后再采样,使得到的稳态输出值能够更快、更精确地逼近实际系统的输出,达到精确建模的目的。仿真结果表明,通过微分进化算法可进一步确定炼钢过程的最佳参数,在采用分散辨识方法对炼钢复杂对象进行辨识后,可以建立更好的数学模型。     

基于广义Hammerstein模型的多变量非线性预测控制

将单输入单输出的Ｈａｍｍｅｒｓｔｅｉｎ模型推广至多输入多输出系统,提出了广义Ｈａｍｍｅｒｓｔｅｉｎ模型,并给出了其辨识建模方法．进一步以此模型为基础,提出了一种多变量非线性预测控制算法．该算法利用了线性预测控制的成果,避免了通常非线性模型预测控制所需的在线数值寻优计算,大大节约了在线计算时间、提高了算法的可靠性和稳定性．     

一种复杂系统的模糊模型结构及递推辨识方法

提出了一种复杂系统的模糊模型结构及辨识方法．该模糊模型利用系统的输入和输出数据,将输入和输出空间视为模糊空间．根据辨识精度将模糊空间划分为ｍ 个子空间,每个子空间由线性模型来表征．由隶属函数将子空间模型联接成全局模型来表征系统的整体特性．隶属函数和子空间的模型参数由递推辨识方法实现．仿真结果表明,这种模型结构可以表达复杂系统的特征和辨识算法的有效性     

基于改进型辅助变量法的压力传感器建模

针对经典压力传感器建模方法存在适应性较差、难以准确获取压力传感器动态特性的问题,提出了一种基于改进型辅助变量法的压力传感器动态建模方法。首先运用粒子群算法预估计模型参数,将预估计的参数代入差分方程构造辅助变量。然后利用输入、输出数据用辅助变量法辨识模型的参数,进行压力传感器系统仿真,在不同噪声模型及信噪比下得到系统输出,分别用提出的方法和现有方法建模,比较建模结果的差异。最后用激波管动态校准实验平台对压力传感器进行动态校准。根据输入、输出数据构造信息矩阵并对其正交分解确定模型阶次,再次用提出的方法和现有方法建模,验证仿真结果。通过压力传感器系统仿真及实验数据验证表明：在压力传感器建模中,改进型辅助变量法的辨识精度明显高于现有方法。     

基于连续域蚁群改进算法的T-S模型辨识

针对一些带复杂参数辨识性能指标的模糊建模无法采用经典辨识方法解决的情况,提出了采用改进连续域蚁群算法进行T-S模型辨识的方法.该方法利用蚁群算法无需具体数学模型的特点,解决了模糊模型辨识中辨识指标表达式过于复杂甚至非解析所带来的难题,从而实现了T-S模型前提部和结论部参数的一次性辨识.仿真研究表明,利用文中辨识方法得到的模糊模型能够很好的逼近真实系统,并且对初始条件和输入信号不敏感,具有鲁棒性.     

基于RBF神经网络的自回归系统辨识模型

根据神经网络能以任意精度逼近任意非线性连续函数的特点,通过径向基函数神经网络构建非线性动态系统的辨识模型。针对该模型输入值超出径向基函数的映射区域时将导致系统辨识输出值为零的现象,提出了一种基于改进径向基函数结构的自回归系统辨识的方法,有效地消除了零现象。这使得自适应辨识模型在较大的输入向量下能够逼近实际系统的输出,从而提高了系统辨识的鲁棒性。该方法的可行性得到了仿真验证。     

双边永磁同步直线电机随机模型系统辨识

为解决双边永磁同步直线电机离散传递函数模型参数动态变化、传统方法辨识精度低的问题,提出一种基于随机模型的系统辨识方法,分析运动过程中的系统特性,结合具有随机扰动项的Box-Jenkins模型,辨识动态系统传递函数模型参数。通过注入不同频率逆M序列电流信号,充分激发系统响应,比较分析不同实验条件下的系统辨识结果。选择预报误差法定义平方差代价函数,运用Levenberg Marquardt算法不断迭代优化以获得传递函数模型最优参数。通过对不同采样频率、不同注入电流幅值和不同电机运动速度条件下的系统辨识对比分析,获得最佳辨识模型。结果表明,当采样频率为1000 Hz,注入电流幅值为2.0 A和电机运动速度为50 mm?s-1时,获得最优辨识仿真输出匹配度为94.81%,平方差为7.84×10-4。     

电机宽频等效电路模型的快速建模方法

提出了电机宽频等效电路模型的建模方法。通过测量获得电机端部阻抗幅频特性,根据幅频特性的第一个谐振点信息,将幅频特性曲线划分为若干个区域,每个区域用一个谐振单元等效,构建出电机宽频等效电路拓扑;每个谐振单元的R、L、C参数通过该区域的谐振点和任一非谐振点的频率和对应的阻抗值计算获得。用该方法建立了直流电机和交流电机的宽频等效电路模型,并在Saber软件中进行了仿真。将直、交流电机宽频等效电路模型的阻抗幅频特性仿真结果分别与测试结果和参考文献的仿真结果进行了对比。在直流电机端部阻抗特性拟合频段0.1~50 MHz的范围内、交流电机端部阻抗特性拟合频段0.1~40 MHz的范围内,验证了电机宽频等效电路模型的正确性与可行性。     

有限状态机的无刷直流电机系统仿真分析

根据混杂系统建模思想,提出了一种采用有限状态机理论对无刷直流电机系统仿真分析的新方法.这种方法根据无刷直流电机主要控制电力开关管的导通和关断顺序以及开关管导通和关断时间的特点,将它的控制回路划分为不同的工作状态,并将这些工作状态组合成一个具体的有限状态机来实现.采用广泛使用的Simulink/Stateflow为仿真工具来实现对无刷直流电机的控制回路仿真.通过对三相无刷直流电机控制系统的仿真分析,论证了这种方法的正确性和有效性.     

永磁无刷电机的建模与仿真分析

从直流电机的基本原理出发，分析了永磁无刷电机的电磁关系，着重推导了电机的电磁力矩和反电动势的一般表达式，在此基础上建立了带中线的永磁无刷电机的电路模型，在Matlab/Simlink平台下的仿真结果证该模型具有计算稳定，执行效率高的优点，与永磁无刷电机的状态方程型相比，电路模型不仅使仿真更加简便，而且具有更强的适用性。     

基于VisSim的单相无刷直流电动机的建模与仿真

基于单相无刷直流电机的数学模型,在VisSim中建立了独立的功能模块:单相BLDCM本体模块、电流滞环控制模块、速度控制模块、脉动转矩模块。将这些功能模块进行有机整合,搭建出单相BLDCM系统的整体仿真模型。仿真结果表明,此模型对实际单相无刷直流电机运行性能模拟效果良好,是研究单相无刷直流电机控制方法的一种有效的辅助手段。     

变负载下直流电机双闭环调速系统建模

针对直流电机双闭环调速系统负载经常发生变化的情况,在适用于恒定负载的直流电机双闭环调速系统简化模型基础上,分析了该模型在变负载情况下其模型参数变化关系,通过直流电机系统驱动电流和电机转动状态建立了直流电机双闭环调速系统动力学模型.通过实测系统转速响应,利用改进遗传算法和曲线拟合进行模型参数辨识,从而得到变负载情况下直流电机双闭环调速系统模型.实验结果表明,模型的动力学响应贴近实际系统,可以很好地代替实际系统进行控制系统设计.     

一种直流永磁电机温升模型的验证与研究

 电机损耗不仅会使电机效率降低,而且会使电机发热,电机各部件温度高于环境温度的差值,被称为电机的温升。电机的损耗越大,发热越快,温升越高,进而加速电机的绝缘老化损坏,降低电机的使用寿命。因此,对电机进行温升预测显得尤为重要。本文研究了一种直流永磁电机温升模型,该模型中提出温升与电机运行时间呈指数函数关系。根据电机温升公式,拟合出电机温升曲线,并通过与电机碳刷部位实测温升曲线的对比,验证了该电机温升模型的准确性,从而可将该模型应用于电机温升的实时监测。由于车窗升降电机属于反复短时工作电机,本文着重研究了短时工作制下电机的升温与降温模型,通过升温降温曲线的拟合来实时监测电机的温升。     

基于BP神经网络无刷直流电机换相转矩脉动抑制方法的研究

将首先建立无刷直流电机数学模型,其次研究无刷直流电机换相转矩脉动产生的原因,最后设计BP神经网络参数自学习PID控制器,利用BP神经网络参数自学习PID控制器抑制无刷直流电机的换相转脉动,使其抑制效果达到最佳。     

基于矢量拟合的直流输电线路建模

针对线路传播过程中的频变现象,采用矢量拟合法进行频变直流线路建模并对其建模影响因素进行分析。通过对线路进行阻抗频率特性测量,采用矢量拟合法对测量得到的离散点进行有理函数逼近,拟合的带宽为10~0～10~(6 )Hz,得到考虑频变特性的直流线路数学分析模型,以此为基础建立其3阶线路等效模型,并对线路建模效果的影响进行了深入分析。所建立的线路等效模型与在基于实际参数的PSCAD/EMTDC(power systems computer aided design)软件中建立的直流线路仿真模型进行对比分析,其误差最大处不超过10~(-2),且在故障行波主要传输频段10~3～10~5 Hz内具有很高的精度。其结果验证了该方法具有良好的精确性和适用性。     

基于特征模型和模糊动态特征模型自适应控制方法的网络控制系统

针对网络控制系统模型参数选取困难的问题,利用特征模型和动态特征模型的自适应控制方法在实际工程中建模简单、控制精度较高的特点,以直流电机的网络控制系统为例,研究了具有时延和数据丢包网络情况下的网络控制系统,提出了基于特征模型的自适应控制方法和基于模糊动态特征模型的自适应控制方法.仿真结果表明:丢包率对特征模型控制器系统的影响较大,而网络延时对模糊动态特征模型控制器系统影响较大.所提两种方法均可有效保证网络控制系统的控制性能.