嚙合電動(dòng)機(jī)非線性建模與優(yōu)化控制技術(shù)研究的開題報(bào)告一、研究背景與意義1.1研究背景嚙合電動(dòng)機(jī)（PMG）是一種具有高能效和高密度的永磁同步電動(dòng)機(jī)。它具有高功率密度、響應(yīng)快、效率高等優(yōu)點(diǎn)，因此廣泛應(yīng)用于飛行器、電動(dòng)汽車、機(jī)器人等領(lǐng)域。PMG的核心部件是轉(zhuǎn)子，其由永磁材料制成的磁極和鐵芯構(gòu)成，主要用于產(chǎn)生磁場(chǎng)和傳遞磁力。因此，研究PMG的動(dòng)態(tài)特性和控制方法對(duì)于提高電動(dòng)機(jī)的效率和性能、延長電動(dòng)機(jī)壽命具有重要意義。1.2研究意義嚙合電動(dòng)機(jī)的非線性特性和參數(shù)不確定性對(duì)控制策略的設(shè)計(jì)產(chǎn)生了很大的挑戰(zhàn)。目前，大部分研究都是基于線性模型進(jìn)行的，無法充分考慮非線性特性和參數(shù)擾動(dòng)對(duì)系統(tǒng)性能的影響。因此，開展PMG非線性建模和優(yōu)化控制研究，對(duì)于提高電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行效率和性能、增強(qiáng)電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的魯棒性、延長電動(dòng)機(jī)壽命等方面具有重要意義。二、研究內(nèi)容和方法2.1研究內(nèi)容本研究將圍繞以下兩個(gè)方面展開：1）基于非線性建模方法，研究嚙合電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)模型，分析其非線性特性和參數(shù)擾動(dòng)對(duì)系統(tǒng)性能的影響。2）針對(duì)非線性建模分析中所得到的結(jié)果，采用優(yōu)化控制方法進(jìn)行控制策略的設(shè)計(jì)，提高電動(dòng)機(jī)運(yùn)行效率和系統(tǒng)魯棒性。2.2研究方法1）非線性建模方法：在建立PMG的非線性動(dòng)態(tài)模型時(shí)，將運(yùn)用非線性動(dòng)力學(xué)理論，采用廣義磁鏈變量模型，采用數(shù)值模擬方法進(jìn)行系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)的分析。結(jié)合數(shù)據(jù)采集和數(shù)學(xué)建模分析方法，建立精確的PMG非線性動(dòng)態(tài)模型，研究電動(dòng)機(jī)的非線性特性和參數(shù)不確定性對(duì)系統(tǒng)性能的影響。2）優(yōu)化控制方法：在設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)的控制策略時(shí)，將采用優(yōu)化控制方法，其中包括基于模型預(yù)測(cè)控制和逆向系統(tǒng)控制。采用這些控制方法，可以針對(duì)PMG的非線性特性進(jìn)行控制設(shè)計(jì)，提高電動(dòng)機(jī)的效率和性能。三、研究預(yù)期成果和進(jìn)度安排3.1研究預(yù)期成果本研究的預(yù)期成果包括：1）建立準(zhǔn)確的PMG非線性動(dòng)態(tài)模型，分析電動(dòng)機(jī)的非線性特性和參數(shù)不確定性對(duì)系統(tǒng)性能的影響。2）提出一種針對(duì)PMG非線性特性的優(yōu)化控制方法，用于提高電動(dòng)機(jī)的效率和性能。3）在仿真實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證該優(yōu)化控制方法的效果。3.2進(jìn)度安排本研究的進(jìn)度安排如下：1）第一年：確定研究方向，搜集相關(guān)文獻(xiàn)，熟悉運(yùn)用非線性動(dòng)力學(xué)理論和廣義磁鏈變量模型進(jìn)行電動(dòng)機(jī)非線性建模的方法，準(zhǔn)備論文綜述。2）第二年：進(jìn)一步深入研究和應(yīng)用非線性動(dòng)力學(xué)理論和廣義磁鏈變量模型進(jìn)行PMG的非線性建模，并進(jìn)行系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)的分析，得到電動(dòng)機(jī)的非線性動(dòng)態(tài)特性和參數(shù)不確定性對(duì)系統(tǒng)性能的影響的結(jié)論。3）第三年：基于所得到的非線性建模結(jié)果，結(jié)合數(shù)據(jù)采集和數(shù)學(xué)建模分析方法，建立電動(dòng)機(jī)的準(zhǔn)確的非線性動(dòng)態(tài)模型。同時(shí)，研究針對(duì)PMG非線性特性的優(yōu)化控制方法，用于提高電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行效率和系統(tǒng)魯棒性。4）第四年：在仿真實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行非線性建模和優(yōu)化控制方法的驗(yàn)證，結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)所提出的方法進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，形成最終的研究成果。四、研究人員本研究的研究人員為王某某、李某某、張某某、趙某某，他們都是電氣工程專業(yè)的碩士研究生。王某某和李某某主要負(fù)責(zé)非線性建模部分的研究工作，張某