基于Kriging模型的永磁直流电机转速控制方法与流程

技术特征：

1.基于Kriging模型的永磁直流电机转速控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：由永磁直流电机驱动系统动态模型推导所需建立Kriging模型的输入和输出变量；

步骤2：根据不同工况收集的转速与控制电压数据和步骤1推导的输入、输出变量建立两个完全相同的Kriging预测模型；

步骤3：根据当前时刻ω_c(n+1)和上两个时刻的转速，通过步骤2建立的第一个Kriging模型预测下一时刻的控制电压值v_c(n)，并通过D/A转换器将控制电压值v_c(n)作用到功率放大器和永磁直流电机；

步骤4：将通过用户给定参考转速ω_ref(n+1)加载到步骤2中第二个Kriging模型所预测的输出v_c(n)*和步骤3所得的预测输入v_c(n)计算电压改变率|(v_c(n)*-v_c(n))/v_c(n)*|，如果电压改变率小于0.1，则步骤1中两个Kriging模型有效，继续执行步骤3和步骤4；如果电压改变率大于0.1，则重复步骤2(重新采集数据构造步骤1所述Kriging模型)和步骤3和步骤4。

2.如权利要求1所述基于Kriging模型的永磁直流电机转速控制方法，其特征在于：步骤1中所构造的Kriging模型为3输入1输出的Kriging模型，其中输入为ω_r(n+1),ω_r(n)和ω_r(n-1)，输出为v_c(n)，其中ω_r为电机转速，v_c为控制电压。

3.如权利要求1所述基于Kriging模型的永磁直流电机转速控制方法，其特征在于：步骤2所构造的Kriging模型如下：

y(x)＝F^T(x)β+Z(x)；其中F(x)＝a₂x²+a₁x+a₀(以权利要求2中所采集的转速为输入，以控制电压为输出，采用最小二乘法可以求得函数参数a₂、a₁、a₀),Z(x)是均值为0方差为的涨落函数，其协方差矩阵为其中是Kriging模型的核函数，θ_k是核函数的弯曲程度(通常取5)，x_i,x_j是输入向量x的第i个和第j个维度的变量，且x＝[ω_r(n-1) ω_r(n) ω_r(n+1)]^T，z_i,z_j是涨落函数Z(x)对应输入x的第i个和第j个维度的输出，T表示矩阵转置操作。

4.如权利要求1所述基于Kriging模型的永磁直流电机转速控制方法，其特征在于：步骤3所述的预测模型，是通过权利要求1步骤2中所采集的数据更新获得的：

首先，当权利要求3中输入x是m维的数据时，x的各个维度间的关联矩阵为权利要求3中函数F(x)通过F(x)＝a₂x²+a₁x+a₀计算的结果为权利要求3中控制电压为为第i组控制电压。

然后，构造基于上述数据更新得到的Kriging预测模型为：

其中r^T_m×1(x)＝[R(θ,x,x₁)…R(θ,x,x_m)]^T，为预测控制电压，为模型相关参数。