基于CAN總線的開關(guān)磁阻電機遠程控制系統(tǒng)的研究
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4．1 卡爾曼濾波器原理
卡爾曼濾波是以最小均方差為準則的最佳線性估計，它根據(jù)前一個估計值xk-1和最近一個觀測數(shù)據(jù)yk來估計信號的當(dāng)前值，利用狀態(tài)方程和遞推方法進行估計。設(shè)向量非平穩(wěn)狀態(tài)序列xk和yk用下面的動態(tài)方程描述：本文引用地址：http://www.butianyuan.cn/article/163405.htm
式中：ωk為過程噪聲信號，vk為測量噪聲信號卡爾曼濾波的遞推算法為：
4．2 基于卡爾曼濾波器的PID控制結(jié)構(gòu)與仿真
基于卡爾曼濾波器的PID控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖6所示。
仿真的被控對象傳遞函數(shù)為
采用常規(guī)PID控制+卡爾曼濾波器控制，令過程噪聲ωk、νk協(xié)方差為1，幅度為0．02，輸入信號為階躍信號。在MATLAB中用隨機函數(shù)rand()來模擬白噪聲。沒有加卡爾曼濾波器的常規(guī)PID控制仿真結(jié)果如圖7所示，加入濾波器后PID控制階躍響應(yīng)如圖8所示。
5 結(jié)束語
本文在開關(guān)磁阻電機調(diào)速系統(tǒng)中引入了CAN智能從站技術(shù)，并且將RS-485和CAN總線相結(jié)合，使開關(guān)磁阻電機擺脫舊的控制模式，為電機實現(xiàn)智能化、網(wǎng)絡(luò)化、遠程化控制提供一種新的思路。在開關(guān)磁阻電機調(diào)速系統(tǒng)中，將常規(guī)PID控制與卡爾曼濾波器相結(jié)合，仿真結(jié)果表明，基于卡爾曼濾波器的PID控制方法超調(diào)量小、控制效果好。
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