[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

说明书

本发明公开了一种基于时延反馈的混沌转速的控制方法及装置。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值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)；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；以F_obj＝f(ω_avg,Δω_max)＝f(V₀,A)为目标函数，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，并调整两者达到最优值；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。本发明的技术方案不仅有助于寻找到最优的混沌状态，而且能够提高混沌电机的工作效果以及工作效率。

技术领域

本发明涉及一种电机系统的控制技术领域，尤其涉及一种基于时延反馈的混沌转速控制方法及装置。

背景技术

在工业搅拌、研磨和振动压实等领域，混沌应用的研究已取得实质性成果。日本学者Shunji ITO等人发现，当研磨电机工作在混沌状态时，系统打磨的效果最好。香港大学K.T.Chau等人发现，在低雷诺数的搅拌中，相比普通的匀速搅拌，搅拌转速达到混沌转速时，能够取得更好的搅拌效果。中国农业大学的龙运佳等人将混沌激振器用于重型混沌振动压路机，对其进行了振动与压实试验，该型混沌压路机与同吨位常规重型压路机相比可提高工效10％以上，已被用于我国西北高速公路建设。K.T.Chau等利用混沌化电机来驱动振动压实机，结果表明混沌振动压实机比传统的匀速和周期振动压实机具有更好的压实效果。

然而，目前的混沌反控制方法，只能实现系统的混沌化，并不能寻找到最优的混沌状态，也无法提高工业搅拌、研磨和振动压实等领域中混沌电机的工作效果以及工作效率。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于时延反馈的混沌转速控制方法及装置，以寻求最优的混沌状态，并提高工业应用中混沌电机的工作效果以及工作效率。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了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。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)；

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)与f(A)分别是关于所述开环控制电压V₀的函数和关于反馈电压幅值A的函数；