Rossler系统的混沌控制

根据Rossler系统的动力学方程,数值仿真了系统随自身参数变化的全局分岔图,分析了参数变化引起系统动力学行为的变化。针对系统混沌状态,分别用自适应控制法和控制法两种方法对系统进行控制,仿真结果显示:两种控制法均能将系统控制在稳定的周期轨道。对比了两种控制法对系统控制的结果,在自适应控制中,随着控制参数逐步减小,系统由单周期运动经倍化分岔为双周期运动,再经倍化分岔序列最终通向混沌,动力学行为规则,对应控制参数选择区域连续;在控制中,系统由混沌状态转变为三周期运动,随着控制参数逐步增大,周期运动发生倍化分岔,再经倍化分岔序列通向混沌,系统动力学行为丰富,对应控制参数选择区域范围明确。为Rossler系统的动力学行为研究和混沌控制提供了理论支持,为Rossler系统在工程领域的应用及控制提供了参数选择区域,为其它系统的混沌控制及动力学行为研究提供了经验和方法。     

受迫Duffing振子中的混沌运动及其控制

文中研究了受迫Duffing振子的混沌运动,通过理论分析和数值计算分析了该系统的混沌运动区域。并利用Lyapunov指数图、Poincar啨映射图以及相图充分分析了该系统的混沌行为昧怂闹址椒ㄊ迪至讼低车?混沌控制,将系统的混沌行为有效地控制到稳定的周期轨道。     

Chen式系统的动力学行为研究及混沌抑制

进一步研究了Chen式系统的动力学行为,理论分析了系统在平衡点的稳定性。通过经典四阶龙格——库塔方法数值仿真了系统随不同参数变化的全局分岔图,通过分岔图揭示了在不同参数下通过不同形式通向混沌的复杂动力学行为。在不同参数时,存在周期运动、叉式分岔、倍化分岔序列、混沌行为。通过相图和时间响应图演示了混沌现象。采用比例微分控制方法进行控制,数值仿真结果表明被很好的控制在周期二和长周期轨道。     

非线性弹性转子-轴承系统的混沌响应研究

建立了短轴承模型的非线性转子-轴承系统数学模型,将非线性碰摩力加入模型。数值计算得到了系统在某些参数域中的分叉图、轴心轨迹、相图、Poincaré映射、频谱图以及时域波形,对系统发生混沌运动时的动态特征进行了直观描述,当系统发生混沌运动时的时间序列进行了分形维数计算,计算分析结果为该类系统的设计和状态分析提供理论参考依据。     

Brussel模型的混沌控制

对化学反应中的Brussel模型的动力学行为进行了研究,针对其混沌现象,用线性反馈方法和多变量注入反馈控制法对系统进行控制,数值仿真结果显示,这两种控制方法都能将系统混沌有效地抑制到周期轨道。相图和状态历程图显示了系统随着被控参数的变化,最终被控制在周期轨道的情形。全局分岔图揭示了系统随着被控参数的变化,存在的复杂动力学现象,倍化分岔、叉式分岔、倍化分岔序列最终通向混沌的过程。     

水轮机调节系统的混沌现象分析及控制

为深入研究水轮机调节系统的非线性动力学特征,分析刚性水击时水轮机调节系统非线性模型的复杂动力学特征,包括相轨迹图、Lyapunov指数和庞加莱映射图,这些特征加深了对其的认识,同时也证明该水轮机调节系统中含有混沌吸引子.为消除系统的混沌态,基于一种滑模变结构控制方法的数学分析论证推导,将处于混沌态的水轮机调节系统先后控制到任意固定点和任意周期轨道,并用MATLAB模拟验证其有效性.结果表明:该方法能够使系统严格地跟踪参考轨道,且具有过渡时间短、过渡平稳的优点,同时也为相关水轮机调节系统混沌态的有效控制提供了借鉴.     

超磁致伸缩作动器的分岔和混沌行为

混沌和拟周期运动是两种不稳定的响应,为研究超磁致伸缩作动器的这些不稳定行为,建立了其非线性动态力学模型,用数值方法得到了反映系统非线性响应特性的分岔图、相图、Poincaré截面图、幅值谱等。分析结果表明：阻尼系数的增加,有助于系统输出的稳定;系统刚度过低,会导致混沌现象的出现;激励电流的角频率对系统的响应特性有很大的影响。     

带励磁限制环节混沌电力系统的励磁控制器设计∗

为带有励磁限制环节的电力系统动力学模型设计励磁控制器以抑制系统的混沌振荡.首先利用分岔图及相图对系统基本动力学行为进行分析,以此证实系统模型混沌行为的存在性.然后利用递归型滑模控制方法为混沌电力系统设计励磁控制器并给出控制输入的具体表达式.由于在控制输入中规避了复杂系统函数,从而规避了励磁限制环节对控制器设计的影响.最后利用数值仿真证实所设计控制器用于抑制电力系统混沌振荡的有效性.励磁控制能够为抑制电力系统混沌振荡提供一种实用的工程化方法.     

应用延时反馈控制电力系统混沌振荡

混沌是非线性系统的固有现象.电力系统是典型的非线性系统,存在着复杂的混沌振荡,它威胁着系统的安全稳定运行.本文利用混沌控制方法之一--延迟反馈法(DFC)控制电力系统混沌振荡,利用Melnikov方法确定延迟时间和反馈系数.数字仿真结果表明,选择适当的延迟时间和反馈系数能够镇定系统的不稳定周期轨道(UPO)、消除混沌,并能使系统从失稳状态进入稳定状态.由于不需要外加参考信号,延迟时间与UPO的周期无关,不必是UPO周期的整数倍,所以该方法简单易行.     

永磁同步电动机的混沌数学模型及其线性反馈同步控制

通过分析永磁同步电动机的非线性特性,推导出其对应的数学模型,对其进行复杂动力学分析后得出其是混沌数学模型的结论,从而将控制永磁同步电动机系统转化为对混沌系统的控制,用线性反馈同步控制方法对永磁同步电动机的三种运行状态进行控制,利用Matlab仿真达到了控制永磁同步电动机的目的。结果表明,利用线性反馈可以很好地消除混沌,使系统达到一个稳定的状态。该控制策略能有效地改善永磁同步电动机系统的动态性能,增强其鲁棒性与抗干扰能力。     

行波超声波电动机混沌建模与分析

作为一个复杂的非线性动力学系统,在一定的参数范围和外部输入条件下,行波超声波电动机系统存在复杂的混沌运动,但至今未见相关研究。在建立行波超声波电动机非线性混沌分析模型基础上,分析行波超声波电动机转速控制系统的Lyapunov指数谱、分岔图及电压相对于转速的轨迹图等非线性运行特性,为超声波电动机的混沌控制及反控制研究奠定了基础。     

Buck-Boost换流器中分岔现象的机理及预测

电流控制模式的Buck—Boost换流器电路在一定的参数范围内会出现分岔和混沌，研究这些非线性现象的机理及参数范围在理论和电力电子的应用上都非常重要。采用最近提出的基于轨线的非线性动力学方法，在一维观察空间中定义换流器轨迹结构稳定性的稳定裕度，解释了发生分岔及混沌的机理，并用灵敏度分析技术快速估计各分岔点。     

单相SPWM逆变器的分岔及混沌现象分析

以基本单相正弦脉宽调制(SPWM)逆变器为研究对象,采用迭代法建立一阶离散模型,应用频闪映射图、折叠图和分岔图,详细描述了系统出现的分岔和混沌现象,借助仿真给出了系统的稳定运行参数域,从时域及频域分析了分岔和混沌行为对系统性能的影响.本文的研究结果将混沌研究从DC/DC变换器推广到DC/AC变换器,为深入研究电力电子变换器的非线性行为打下了基础.     

平均电流型Boost PFC非线性现象分析

针对PFC电路中的非线性现象,本文以输出电容和负载电阻为分岔参数,UC3854为控制芯片,在saber软件中对平均电流型Boost PFC电路进行了仿真,仿真结果表明在分岔参数变动的情况下,电路可能会出现慢时标分岔、混沌等非线性现象.最后,利用输出电压和电感电流之间的相图对该现象进行了分析.本文的研究对PFC电路的稳态...     

高阶开关功率变换器中的间歇现象

以四阶电流模式控制单端初级电感变换器(single ended primary inductor converter,SEPIC)为例,研究高阶开关功率变换器中的间歇混沌和间歇分谐波现象。从电路耦合滤波的角度考虑,建立具有耦合干扰信号的SEPIC变换器模型,通过数值仿真和电路仿真观察到了间歇现象,分析不同电路参数对干扰信号强度阈值的影响。并将时间分岔映射为参数分岔,继而以此为基础运用特征值分析方法对变换器的稳定性进行了分析。参数分岔图、特征值轨迹与时间分岔图完全一致,均表明干扰信号的强度和频率决定着间歇现象的类型和间歇周期的大小。     

考虑励磁顶值与PSS的混沌和分岔现象

电力系统中的混沌对传统的稳定分析和安全控制而言,是一个巨大的挑战。文中研究了发电机励磁顶值和PSS回路对电力系统的振荡失稳和混沌现象的影响。研究表明,当计及励磁顶值极限时,或在PSS参数配置合理情况下,可能导致系统Hopf分岔(HB)现象不出现或HB点与鞍--节分岔(SNB)点十分接近。由于在小扰动稳定框架下,HB出现是混沌产生的前提,HB不能出现时,混沌现象也将消失。合理配置PSS参数,可为系统提供正阻尼,从而能够显著抑制HB及混沌现象的产生。文中的研究也是作为找到有效抑制电力系统振荡失稳和混沌现象措施的一种有益尝试。     

基于鲁棒反演滑模法的电力系统混沌控制

在某些条件下,电力系统将会产生混沌振荡,从而影响互联电网的稳定性,造成严重的安全事故。文中通过对简单互联电力系统的时序图、相图及最大李雅普诺夫指数图进行分析,肯定了其存在的混沌现象。同时设计了一种鲁棒反演滑模法对系统的混沌振荡进行抑制,使其能够迅速地收敛于目标。仿真结果进一步证明该方法能够有效性,对保障电力系统运行的稳定性具有良好价值。     

高频Boost变换器稳定运行的参数域分析

高频条件下的Boost变换器具有功率密度大、转换效率高和适于大规模集成等特点而备受关注,但因其强非线性特性,在工作中更容易因参数选择不当或外部受到大干扰使得系统产生分岔和混沌现象。通过建立高频Boost变换器的频闪映射模型,利用Jacobian矩阵特征值变化判断系统的稳定参数域,分析了该变换器各参数在不同条件下产生分岔的情况,通过电路仿真及实验验证了高频Boost变换器中出现的分岔及混沌现象与理论分析结果一致。本结论能够为Boost变换器在高频条件下维持稳定运行提供参考,也为系统的进一步优化设计和控制提供理论依据。