一类永磁电动机的混沌反控制研究

研究了永磁同步电动机系统在不改变电机结构参数条件下的混沌反控制问题.该方法借鉴非线性系统模型跟踪控制的思想,利用电机系统和混沌系统状态变量之间的关系来设计控制器.根据误差的变化,控制器随时做出响应,强迫被控系统的状态变量从非混沌状态转化为混沌状态.实现了永磁同步电动机系统比较精确跟踪混沌系统的过程.本文方法中控制器参数的选取范围比较宽,为控制器设计带来很大方便.仿真结果验证了本文控制方法的有效性.     

永磁同步电动机的混沌特性及其反混沌控制

永磁同步电动机在一定工作情况下将呈现出混沌运动. 而在其非混沌工作区, 通过在永磁同步电动机系统中增加一个线性控制项, 则将使原本稳定的永磁同步电动机系统呈现出混沌行为, 即实现了系统的混沌化或反混沌控制. 为此本文全面地研究了永磁同步电动机混沌及其反混沌控制特性, 这为永磁同步电动机混沌运动的抑制或利用打下了重要的研究基础.     

无速度传感器PMSM混沌运动的非奇异快速终端滑模控制

针对永磁同步电机调速系统中速度传感器存在安装缺陷及在某些特定的参数下电机会呈现混沌特性,提出了无速度传感器永磁同步电机滑模控制混沌抑制方法．在无速度传感器运行的永磁同步电机矢量控制调速系统基本框架下,采用非奇异快速终端滑模控制方法来抑制电机的混沌运动．首先在永磁同步电机的混沌模型基础上通过仿真验证了混沌现象的存在;然后利用扩张状态观测器（ESO）估计转速,构成无速度传感器永磁同步电机矢量控制系统;在此基础上设计了非奇异快速终端滑模控制器,当电机在某些参数条件下呈现混沌现象,即刻通过控制器的切入来抑制永磁同步电机的混沌运动．最后通过仿真验证该方法的有效性,保证电机运行稳定和可靠.     

利用Lyapunov指数和容量维分析永磁同步电机仿真中的混沌现象

给出了一种适合于一般混沌系统Lyapunov指数和容量维计算的数值算法,并首次应用感动永磁同步电机混沌现象的分析,在给定的几种典型运行条件下,计算了永磁同步电机混沌模型的Lyapunov指数和容量维,结果表明戾 磁同步电机运行呈现混沌行为,从而通过特征指数验证了永磁同步电机混沌现象的存在性。     

精确线性化的永磁同步电机变结构混沌反控制

以永磁同步电机的仿射非线眭数学模型为例,提出了基于非线陛跟踪的混沌反控制方法。采用微分几何理论实现了永磁同步电机的精确线性化,并应用滑模变结构控制理论设计混沌反控制器。仿真结果表明,该控制方法能有效的实现永磁同步电机的混沌反控制。     

永磁同步电机系统混沌状态的主动控制

针对永磁同步电动机混沌系统的有限时间稳定控制问题,提出一种动态有源补偿的主动控制方法,使闭环系统达到近似有限时间稳定控制。首先对永磁同步电动机的数学模型进行分岔和混沌分析,判断系统进入混沌状态的条件。然后针对系统存在的混沌,通过引入奇异摄动性理论,详细地分析了闭环系统近似有限时间稳定性,提出主动控制方法,有效的解决了系统的不确定性。仿真结果表明控制方法的有效性。     

PMSM调速系统CMAC网络PID并行优化控制

针对永磁同步电机调速系统存在多变量、非线性和强耦合的控制特点,提出了基于混沌优化策略与自适应CMAC网络PID并行控制相结合的控制方法,并将其应用于永磁同步电机调速系统的参数设计中.该方法首先通过混沌搜索,得到PID控制器参数的次优值,然后再利用变尺度的方法在次优值附近找出PID控制器参数的全局最优值.与传统CMAC网络PID并行控制以及单纯PID控制相比较的仿真结果表明.该方法可以更好地提高永磁同步电机调速系统的控制精度和响应速度.     

基于混沌同步的永磁同步电机控制

永磁同步电机的动态特性与混沌Lorenz系统具有相似性,一定的条件能够使电机系统表现出类似hopf分岔的混沌特性。针对永磁同步电机系统,分析了传统PID控制器的缺点,并考虑到电机系统某些状态变量不可测量的实际问题,提出了一种基于混沌系统同步的非线性反馈控制器,通过线性系统的零极点配置可以达到期望的响应特性。仿真结果验证了本控制器的有效性。     

永磁同步电动机中混沌运动的部分解耦控制

永磁同步电动机在参数处于特定区域时存在混沌现象,混沌的存在将使电机的性能变差,因此要设法消除其混沌运动.电机中混沌的现有控制方法的控制目标只能为周期点或平衡点,不能满足实际需要.为了解决这个问题,设计了基于非线性反馈的永磁同步电动机中混沌现象的部分解耦控制.该方法以直轴和交轴电压为控制变量,通过电机状态的非线性反馈将直轴和交轴电流方程中的耦合项解耦,同时使得直轴和交轴电流可以跟踪设定值.这种控制方式的结果是使系统具有唯一稳定平衡点,而这个平衡点的位置可以根据实际要求设置为任意点.在任意时刻对处于混沌状态的永磁同步电动机进行部分解耦控制,受控系统将稳定于设定平衡点,从而实现混沌的控制.文中分析了控制参数与系统响应快速性之间的关系,为参数选择提供了指导.仿真结果表明了理论分析的正确性和该控制方法的有效性.     

永磁同步电动机的混沌模型及其模糊建模

推导出永磁同步电动机 (PMSM)的数学模型, 讨论了常输入电压、常外部转矩条件下系统的稳态特性. 该模型在适当的参数选择和外部输入下, 可以呈现出非常复杂的极限环或混沌行为. 基于Takagi_Sugeno模糊建模方法, 给出了永磁同步电动机的TS模糊模型, 这为进一步研究模糊和混沌理论的内在联系, 及利用基于模糊模型的控制方法控制混沌现象提供了一条途径. 计算机仿真结果表明TS模糊系统的吸引子与原系统的混沌吸引子是拓扑等价的.     

非均匀气隙永磁同步电机的自适应混沌同步

提出了一种非均匀气隙永磁同步电机(PMSM)混沌系统的同步控制方法. 首先通过多时标变换, 将转子磁场定向坐标系下的PMSM模型, 变换成一种简单的无量纲模型. 之后采用相图和分岔图的方法, 对PMSM的混沌动态行为进行了分析. 指出了倍周期分岔是非均匀气隙PMSM通向混沌的主要途径. 最后基于Lyapunov稳定性理论,设计自适应控制器, 实现了PMSM系统的混沌同步. 数字仿真结果验证了理论分析的正确性和控制方法的有效性.     

利用时间序列重构永磁同步电动机混沌吸引子

利用永磁同步电动机（PMSM）一个状态变量的时间序列,重构了PMSM混沌吸引子,并与原相空间中的混沌吸引子进行比较,从比较结果看出,重构的吸引子与原吸引子具有相同的拓扑结构和概率特征,这对于在某些状态变量无法实验测得的情况下,通过测量PMSM的某一状态变量的时间序列来重构系统的吸引子,以便研究系统的动力学行为,进而利用所得数据控制PMSM的混沌现象,具有重要意义。     

参数未知的永磁同步电机混沌系统模糊自适应同步控制

提出了一种参数未知的永磁同步电机(PMSM)系统的模糊自适应同步控制方法.首先通过放射变换和时间尺度变换,将转子磁场定向坐标系下的PMSM模型,变换成无量纲模型.其次通过分析其相图和Lyapunov指数谱,阐述了PMSM的混沌动态行为.接着,在假设PMSM系统参数未知并将PMSM混沌模型及其响应系统模型表示成T-S模糊模型的基础上,利用Lyapunov稳定性理论和自适应控制策略设计了响应系统,并导出了自适应控制律来估计驱动系统参数.此外,设计了响应系统的模糊控制器,对PMSM系统及其响应系统进行同步控制,并证明了同步误差动态是渐近稳定的.最后,仿真结果验证了该方法的有效性.     

永磁同步电动机的有限时间自适应混沌控制

针对永磁同步电动机（PMSM）的混沌吸引子现象以及研究中只能实现平衡状态的周期点的混沌同步控制问题,提出了一种基于自动控制理论与有限时间控制原理的零误差系统算法。首先,通过已建立的PMSM的数学模型,经过数学公式转化得到PMSM各状态变量与其预期设定值之间形成的误差系统模型;然后,利用李雅谱诺夫稳定性理论,对所形成的误差系统模型进行同步控制器与校正率的设计,并证明误差系统在有限时间内快速地收敛至零点;最后,对误差系统施加干扰量,对算法进行鲁棒性分析。理论与仿真结果表明,所提出的算法能实现误差系统到达零点后仍一直维持在零点的平衡状态,有效地抑制PMSM系统中混沌吸引子现象的产生,灵活地调整PMSM的输入输出,在确保PMSM正常运转的基础上,PMSM系统对不定性参量与外部扰动量具有良好的鲁棒特性。     

Poincare映射的数值算法及其在永磁同步电机混沌分析中的应用

给出了Poincare映射的一个数值算法,并在提出的永磁同步电机（PMSM）混沌模型的基础上,应用Poincare映射分析了PMSM的混沌现象,仿真结果表明Poincare映射可以更直观地反映其相应的状态空间图形,而从一个新的角度证实了PMSM的混沌运动的存在性。