变负载直流电机双闭环调速系统非线性建模与辨识研究

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变负载直流电机双闭环调速系统非线性建模与辨识是一篇由李瑞峰、李祖枢、王牛和丘柳东合作完成的研究论文,主要关注于在实际工程应用中,如何处理变负载对直流电机双闭环调速系统(DLDMCS)动态性能的影响。该系统通常在高精度智能控制系统中发挥关键作用。 论文首先强调了在现有研究中,大部分工作主要集中在二阶线性模型的仿真上,或者假设为恒负载情况下的非线性模型,而忽视了实际中不可避免的负载扰动,特别是惯性负载。作者指出,这些简化模型往往不能准确反映系统的真实动态响应,特别是在饱和非线性存在的情况下。 为了克服这个问题,作者引入了"类等效"建模方法,将惯性负载的扰动纳入考虑,分析了负载转动惯量与饱和非线性之间的关系。这种关系被用来构建一个变负载下直流电机的非线性状态空间模型,它更全面地反映了系统在实际运行条件下的行为。 在参数辨识方面,作者采用了改进的遗传算法,这是一种优化技术,用于精确估计模型中的参数,以提高模型的精确度和适应性。通过实验,他们使用实验室自制的变负载直流电机实验系统,对建立的模型和传统模型进行了对比验证,结果显示新模型具有更高的合理性与有效性。 文章的关键点在于将变负载的复杂性融入到模型中,使得双闭环调速系统的控制策略更为精确,这对于提升电机系统在工业自动化领域的性能具有重要意义。此外,该研究也为其他领域,如电力电子控制和精密机械系统提供了有价值的理论支持。通过深入理解并处理负载变化带来的非线性影响,研究者能够设计出更适应性强、控制效果更好的系统解决方案。