基于CAN总线的开关磁阻电机远程控制系统的研究
4．1 卡尔曼滤波器原理
卡尔曼滤波是以最小均方差为准则的最佳线性估计，它根据前一个估计值xk-1和最近一个观测数据yk来估计信号的当前值，利用状态方程和递推方法进行估计。设向量非平稳状态序列xk和yk用下面的动态方程描述：
式中：ωk为过程噪声信号，vk为测量噪声信号卡尔曼滤波的递推算法为：
4．2 基于卡尔曼滤波器的PID控制结构与仿真
基于卡尔曼滤波器的PID控制系统的结构图如图6所示。
仿真的被控对象传递函数为
采用常规PID控制+卡尔曼滤波器控制，令过程噪声ωk、νk协方差为1，幅度为0．02，输入信号为阶跃信号。在MATLAB中用随机函数rand()来模拟白噪声。没有加卡尔曼滤波器的常规PID控制仿真结果如图7所示，加入滤波器后PID控制阶跃响应如图8所示。
5 结束语
本文在开关磁阻电机调速系统中引入了CAN智能从站技术，并且将RS-485和CAN总线相结合，使开关磁阻电机摆脱旧的控制模式，为电机实现智能化、网络化、远程化控制提供一种新的思路。在开关磁阻电机调速系统中，将常规PID控制与卡尔曼滤波器相结合，仿真结果表明，基于卡尔曼滤波器的PID控制方法超调量小、控制效果好。
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