[发明专利]一种基于时延反馈的混沌转速的控制方法及装置

权利要求书

1.一种基于时延反馈的混沌转速的控制方法，所述控制方法用于电机系统，所述电机系统包括直流电机，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：

检测所述电机系统中的电机转速ω(t)，并将检测结果输入至时延反馈控制单元中；

所述时延反馈控制单元对所述电机转速ω(t)进行时延反馈运算处理以获得反馈电压u′(t)；

将所述反馈电压u′(t)与给定参考电压u^*＝V₀叠加，以获得电压和值u(t)＝u^*+u′(t)，其中V₀为开环控制电压；

计算并输出所述电机系统的稳态转速平均值ω_avg和转速振荡幅值Δω_max，其中，所述稳态转速平均值ω_avg的解析表达式为ω_avg＝f(V₀)，所述转速振荡幅值Δω_max的解析表达式为Δω_max＝f(A)，f(V₀)是关于所述开环控制电压V₀的函数，而f(A)是关于反馈电压幅值A的函数；

以F_obj＝f(ω_avg，Δω_max)＝f(V₀，A)为优化求解过程的目标函数，计算所述开环控制电压V₀的最优解和所述反馈电压幅值A的最优解，并调整所述开环控制电压V₀和所述反馈电压幅值A达到最优值，其中所述目标函数F_obj由混沌性能指标所定义；

将控制参数优化后的电压和值u(t)进行运算处理以获得驱动电路的开关信号，所述驱动电路用于驱动所述电机，所述开关信号用于调节所述电机的电枢电压。

2.根据权利要求1所述的基于时延反馈的混沌转速的控制方法，其特征在于，所述时延反馈控制单元将所述电机转速ω(t)进行时延反馈运算处理以获得反馈电压u'(t)的步骤中，所述时延反馈运算处理的解析表达式为基于正弦函数的时延反馈形式。

3.根据权利要求2所述的基于时延反馈的混沌转速的控制方法，其特征在于，所述时延反馈运算处理的解析表达式为：u'(t)＝Asin[σ·ω(t-τ)]，其中，A为反馈电压幅值，σ和τ分别为反馈频率和延迟时间。

4.根据权利要求1所述的基于时延反馈的混沌转速的控制方法，其特征在于，所述稳态转速平均值ω_avg和所述转速振荡幅值Δω_max的解析表达式分别为：式中，K_T、K_E分别为所述电机的转矩系数和所述电机的感应电势系数；B为所述电机的粘性摩擦系数；R_a为所述电机的电阻；T_l为负载转矩。

5.根据权利要求4所述的基于时延反馈的混沌转速的控制方法，其特征在于，所述以F_obj＝f(ω_avg，Δω_max)＝f(V₀，A)为优化求解过程的目标函数，计算所述开环控制电压V₀的最优解和所述反馈电压幅值A的最优解，并调整所述开环控制电压V₀和所述反馈电压幅值A达到最优值，其中所述目标函数F_obj由混沌性能指标所定义的步骤中，采用遗传算法计算所述开环控制电压V₀的最优解和所述反馈电压幅值A的最优解。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的基于时延反馈的混沌转速的控制方法，其特征在于，将所述控制参数优化后的电压和值u(t)进行运算处理以获得驱动电路的开关信号的步骤中，所述运算处理为比例积分控制运算。

7.根据权利要求6所述的基于时延反馈的混沌转速的控制方法，其特征在于，调节所述电机转速ω(t)的方式为PWM调速，所述电机的电枢电压由PWM信号的占空比所调节。