基于分数阶PI预测函数对无刷直流电机的调速研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

无刷直流电机（brushlessdcmotor，bldcm）以其高效率、高转矩惯量比、低噪声、长寿命等优点，广泛应用于工业自动化、航空航天、电动汽车等领域。

为了满足日益增长的性能需求，例如更快的响应速度、更高的控制精度和更强的抗干扰能力，对无刷直流电机调速系统的研究显得尤为重要。

传统的pid控制由于其结构简单、易于实现等优点，被广泛应用于无刷直流电机的调速系统中。

2. 本选题国内外研究状况综述

无刷直流电机调速系统是运动控制领域的重要研究方向，分数阶pi控制和预测控制作为两种先进的控制策略，在无刷直流电机调速系统中得到了广泛的关注和研究。

#国内研究现状国内学者在分数阶pi控制和预测控制方面开展了大量研究工作，并在无刷直流电机调速系统中取得了一定的成果。

例如，一些学者将分数阶pi控制应用于无刷直流电机的速度控制、电流控制等方面，取得了比传统pi控制更好的控制效果。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

主要内容包括：1.研究无刷直流电机的工作原理和数学模型，为控制器的设计提供理论基础。

2.研究分数阶pi控制器的基本原理和设计方法，并结合预测控制的思想，设计分数阶pi预测控制器。

3.搭建无刷直流电机调速系统仿真平台，对所设计的分数阶pi预测控制器进行仿真验证，分析其控制性能。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、仿真建模和实验验证相结合的方法，具体步骤如下：
1.文献调研：查阅国内外相关文献，了解无刷直流电机调速系统、分数阶pi控制和预测控制的研究现状，为本研究提供理论基础和技术参考。

2.建立数学模型：根据无刷直流电机的工作原理，建立其数学模型，并进行简化和线性化处理，为控制器的设计提供依据。

3.设计控制器：研究分数阶pi控制器的基本原理和设计方法，并结合预测控制的思想，设计分数阶pi预测控制器。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于将分数阶pi控制与预测控制相结合，设计分数阶pi预测控制器，并将其应用于无刷直流电机调速系统中，以提高系统的控制性能。

具体体现在以下几个方面：
1.提出了一种基于分数阶pi预测函数的无刷直流电机调速控制策略，将分数阶pi控制的优点与预测控制的优势相结合，以提高系统的动态响应速度、控制精度和抗干扰能力。

2.研究了分数阶pi预测控制器的参数整定方法，提出了一种基于优化算法的参数整定方法，以实现控制器参数的自动优化，提高控制器的性能。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 黄义军,谢盈盈,杨晨,等.基于分数阶piλdμ控制的永磁同步电机滑模速度控制[j].电机与控制学报,2020,24(08):49-56.

[2] 许家铭,王立,王洪涛,等.基于分数阶pi控制的永磁直流电机自抗扰控制[j].微电机,2021,54(17):47-52 60.

[3] 张浩,段文峰,张海波.基于分数阶pi控制的永磁直流电机位置伺服系统[j].微特电机,2021,49(02):78-82.