直流电机控制系统设计开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

直流电机作为一种经典的电机类型，因其结构简单、控制灵活、调速范围广等优点，被广泛应用于工业生产、交通运输、航空航天等领域。

随着科技的进步和社会的发展，对直流电机控制系统的性能要求也越来越高，例如要求其具有更高的精度、更快的响应速度、更强的抗干扰能力等。

因此，对直流电机控制系统进行深入研究，设计出性能优良的控制系统，对于提高工业自动化水平、推动科技进步具有重要的现实意义。

2. 本选题国内外研究状况综述

直流电机控制系统作为一项经典的课题，一直受到国内外学者的广泛关注，并取得了丰硕的研究成果。

#国内研究现状##
国内学者在直流电机控制领域起步较早，基础理论研究较为扎实。

近年来，随着电力电子技术和微处理器技术的快速发展，国内学者在直流电机控制策略、控制算法等方面取得了许多新的进展。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本选题的主要研究内容包括以下几个方面：
1.直流电机工作原理及数学模型:深入研究直流电机的基本结构、工作原理、电磁关系等，并在此基础上建立其数学模型，包括电压方程、电流方程、转矩方程和运动方程等。

2.控制系统设计:分析直流电机控制系统的性能指标要求，如稳态精度、动态响应速度、抗干扰能力等。

根据性能要求选择合适的控制策略，如pid控制、滑模控制、模糊控制等，并设计控制器参数。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、仿真建模、实验验证相结合的研究方法，逐步推进直流电机控制系统的设计与实现。

首先，将进行直流电机工作原理和数学模型的研究。

通过查阅相关文献和资料，深入理解直流电机的基本结构、工作原理、电磁关系等，并在此基础上建立其数学模型，包括电压方程、电流方程、转矩方程和运动方程等。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于拟将先进的控制算法应用于直流电机控制系统中，以提高控制系统的动态性能和稳态精度。

具体来说，本研究将在以下几个方面进行创新：
1.基于模型预测控制的直流电机控制策略研究:针对传统pid控制存在的参数整定困难、鲁棒性差等问题，本研究拟采用模型预测控制策略对直流电机进行控制。

模型预测控制是一种基于模型的优化控制方法，具有控制精度高、鲁棒性强、对模型精度要求低等优点，可以有效提高直流电机控制系统的性能。

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] 刘涛，李华，张强. 基于改进型滑模观测器的永磁直流电机无传感器控制[j]. 电机与控制学报，2019，23(1): 85-92.

[2] 王伟，李永东，王立新. 基于自抗扰控制的直流电机调速系统研究[j]. 控制工程，2018，25(6): 1018-1023.

[3] 张鹏，王志胜，李世华. 基于改进型迭代学习控制的直流电机伺服系统[j]. 控制理论与应用，2017，34(1): 117-124.