1. 研究目的与意义及国内外研究现状

无刷直流电机具有结构简单、效率高、可靠性好等优点，已广泛应用于工业生产、航空航天等很多领域。针对无刷直流电机本身固有的多变量、强耦合、非线性、时变的特点以及传统控制方法对电机的数学模型有较强依赖性的缺点，本文设计了基于预测函数控制策略的无刷直流电机转速控制。预测函数控制算法正是应快速系统的需要、基于预测控制原理发展起来的一种新型预测控制方法,预测函数控制具有对参数模型精度要求低、算法简单、计算量小、跟踪快速和精度高等特点,且其设计较为简单,便于广大工程人员掌握。分数阶pid控制器相对于pi控制器新增了一个可调参数,使得分数阶pi控制器控制性能更好、控制器的设计更灵活。

国内外研究现状

无刷直流电机发展的史要追溯1917到年，boliger提出用整流管代替有刷直流电动机的机械换向电刷，因此诞生了永磁无刷直流电机的基本思想。到了二十世纪三十年代，开始研发制造以电子换向来矜代以电刷机械换向的流无刷电动机，并取得了较大的成来。但由于早期的大功率电了元器件处于初级发展阶段，使得这种以电子换向的电动机只能停留在实验室研制阶段，而无法推广使用。1978年元联邦德国malinesmalm公司hidrarnat分部在汉诺威贸易展览会上正式推出mac经典永磁无刷直流电动机及其驱动系统。而我国足在二十世纪年代才幵始对无刷直流电机的相关研究。1987年，在北京举办的联邦德国金屈加工设备展览会，siemens和bosch两公司展出了永磁自同步伺服系统和驱动器，引起了国内有关学者的广泛关注.经过多年的努力，目前我已经有小功率无刷直流电动机的系列产品，并且形成了一定的生产规模。口前，国内的无刷流电机控制技术发展较成熟，已制定了通用规范gjb1863，但是较美国和日本还有相当大的差距，日本在民用方面较突出，美国在军功方面更胜一筹。无刷直流电机的研究热点主要集中在三个方面：驱动控制技术、无位置传感器控制技术、先进控制策略的研究，

2. 研究的基本内容

本论文的主要内容如下：

1.将分数阶pid算法和传统pid算法进行对比选择，实现对系统的最优控制。

2.通过matlab仿真验证分数阶pid控制器的稳定。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

2016-03.01~2016-03.20确定论文方向，完成开题报告.

2016-03.21~2016-03.31阅读相关文献，搜集相关资料.

2016-04.01~2016-04.30利用matlab搭建仿真模型，通过matlab进行仿真，调整仿真参数，完成论文.

4. 参考文献

参考文献

[1] 国家机械工业委员会.电机原理[m].北京：机械工业出版社，1988.9

[2] 西巴依洛夫，洛奥斯，刘锐乡.电机的数学摸拟[m].北京：机械工业出版社，1985