预测控制在直流电机调速系统中的应用开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

直流电机作为一种经典的驱动元件，因其调速性能优良、控制灵活等特点，广泛应用于工业生产、交通运输、家用电器等领域。

随着科技的进步和社会的发展，对直流电机调速系统的性能要求日益提高，传统pid控制方法在面对复杂工况和高精度控制要求时，存在着动态响应速度慢、抗干扰能力弱等局限性。

预测控制作为一种先进的控制策略，具有控制精度高、鲁棒性强、对模型精度要求低等优点，近年来在电机控制领域展现出巨大的应用潜力。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，预测控制在直流电机调速系统中的应用研究取得了显著进展，国内外学者在预测模型、算法设计、稳定性分析等方面进行了深入探索。

1. 国内研究现状

国内学者在预测控制应用于直流电机调速系统方面做了大量研究工作，取得了一定的成果。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本选题主要研究内容包括以下几个方面：1.直流电机调速系统建模：建立准确的直流电机数学模型是设计高性能控制器的基础。

本研究将分析直流电机的工作原理，推导出其在不同工况下的数学模型，并进行模型简化和线性化处理，为预测控制器的设计提供依据。

2.预测控制算法设计：针对直流电机调速系统的特点，研究预测控制算法的基本原理，选择合适的预测模型、滚动优化策略和反馈校正机制，设计出满足系统性能要求的预测控制器。

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研究方法，逐步深入地开展研究工作。

1.理论分析阶段：-深入研究直流电机工作原理，分析其机械特性和电气特性，建立准确的数学模型。

-系统学习预测控制理论，包括预测模型、滚动优化、反馈校正等关键技术，并分析其在直流电机调速系统中的适用性。

5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下几个方面：1.针对传统pid控制方法在直流电机调速系统中存在的不足，提出一种基于预测控制的直流电机调速系统控制策略，以提高系统的动态性能、稳态精度和抗干扰能力。

2.结合直流电机调速系统的特点，对预测控制算法进行改进和优化，例如：-提出一种改进的预测模型，以提高模型预测精度和计算效率。

-设计一种自适应滚动优化策略，根据系统运行状态动态调整预测时域和控制时域，以平衡控制性能和计算复杂度。

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.李明,张伟,刘强.基于改进预测控制算法的永磁同步电机调速系统[j].电工技术学报,2021,36(17):3653-3662.

2.王涛,李军,陈曦.模型预测控制及其在电力电子与电力传动中的应用[j].中国电机工程学报,2020,40(17):5625-5641.

3.张强,王海,刘洋.基于模型预测控制的永磁同步电机无传感器控制策略[j].电工技术学报,2019,34(13):2711-2720.