混沌同步理论及其应用进展

本文对混沌动力学的混沌同步理论作了综述性介绍，总结了在其主要的应用领域内的研究进展，提出了需要进一步研究的几个问题。     

无速度传感器控制的外转子永磁同步电动机的优化设计

机车牵引、启动发电机和直接驱动等诸多应用场合都需要比较大的转矩。本文介绍了外转子永磁同步电动机和无速度传感器控制算法的优点，特别是使用INFORM方法时低速和零速时的性能。因此必须考虑饱和效应，并用于增强INFORM方法的性能。     

基于量子遗传算法的永磁同步电动机混沌运动的同步控制

混沌同步是当代非线性与控制学科中的一个热点问题。针对永磁同步电动机中混沌同步,反馈反同步法在整定反馈增益矩阵参数时存在困难,利用量子遗传算法对反馈增益矩阵进行参数优化,从而克服反馈增益中参数不易整定的缺陷。数值仿真实验表明,利用量子遗传算法结合反馈反同步法能够使初始状态不同、运动轨迹不同的两个混沌系统在短时间内迅速达到同步,可以是系统达到很好的动态特性,验证了该方法的有效性,对电动机运动的稳定性具有较好的价值。     

基于混沌理论的无源互调功率预测研究

该文以通信系统中常用的典型微波部件——同轴连接器为研究对象,基于混沌理论对获得的同轴连接器的无源互调(PIM)功率时间序列进行分析,验证了使用混沌理论预测无源互调的有效性。首先通过实验系统获得同轴连接器的3阶无源互调功率时间序列,并对得到的实验数据进行相空间重构,确定该时间序列的最佳嵌入维数m和延迟时间τ。然后,结合最佳嵌入维数和延迟时间,分别构建相图和使用小数据量法计算该时间序列的最大Lyapunov指数,从而从定性和定量角度验证了该无源互调功率时间序列具有混沌特性。在此基础上,基于获得的最大Lyapunov指数对该无源互调功率时间序列进行混沌预测,在最大可预测尺度范围内,理论预测值与实验值最大误差为2.61%,表明采用混沌方法预测无源互调功率效果较好。该文提出的使用混沌理论预测通信系统中微波部件无源互调功率的方法,为开展无源互调抑制技术研究,提高通信系统的性能提供了新思路。

     

基于混沌理论的无源互调功率预测研究

该文以通信系统中常用的典型微波部件——同轴连接器为研究对象,基于混沌理论对获得的同轴连接器的无源互调(PIM)功率时间序列进行分析,验证了使用混沌理论预测无源互调的有效性.首先通过实验系统获得同轴连接器的3阶无源互调功率时间序列,并对得到的实验数据进行相空间重构,确定该时间序列的最佳嵌入维数m和延迟时间τ.然后,结合最佳嵌入维数和延迟时间,分别构建相图和使用小数据量法计算该时间序列的最大Lyapunov指数,从而从定性和定量角度验证了该无源互调功率时间序列具有混沌特性.在此基础上,基于获得的最大Lyapunov指数对该无源互调功率时间序列进行混沌预测,在最大可预测尺度范围内,理论预测值与实验值最大误差为2.61％,表明采用混沌方法预测无源互调功率效果较好.该文提出的使用混沌理论预测通信系统中微波部件无源互调功率的方法,为开展无源互调抑制技术研究,提高通信系统的性能提供了新思路.     

混沌理论在测量中的应用

提出了一种在极不稳定的混沌系统中进行信号测量的方法，将敏感元件作为混沌电路的一部分，在初值一定的条件下，利用混沌系统的参数敏感性，敏感元件的参数随待测信号变化并使系统的混沌轨道变化，定义了轨道距离。从理论上和特定电路实验上论证了混沌测量方法是可行的。     

分数阶混沌系统的无源反步控制器设计

结合反步（backstepping）控制理论和无源控制理论,提出了实现分数阶混沌系统的无源反步控制法。基于分数阶李雅普诺夫稳定性理论,利用无源控制的充分条件和反步控制的设计框架,对每个子系统单独设计能量函数和虚拟控制器,从而设计出整个系统的无源反馈控制器,进而实现对分数阶混沌系统的无源反步控制。以分数阶Shimizu-Morioka系统和分数阶Lü系统为例进行数值仿真,并在仿真中与其他方法进行对比,结果验证了该方法的优越性。     

一种新型永磁同步电动机的直接转矩控制方法

基于永磁同步电动机的转矩和磁链方程，介绍了一种改进的直接转矩控制方法。在该控制方法中，引入了一种新的电压空间矢量调制技术，这种调制技术的特点是把电动机的转速作为开关表的一个输入量，实现了定子电压空间矢量的精确选择，有效的降低了转矩、定子磁链和定子电流的波动。仿真实验结果验证了这种控制方法的有效性。     

永磁同步电动机的一种新型转矩鲁棒控制方法

基于Lyaponov稳定性埋论，针对水磁同步电动机（PMSM）提出了一种结构简单的转矩控制方法。由于这种控制方法是基于Lyaponov理论提出的，所以保证了整个控制系统的稳定性。使用带有跟踪误差积分项的Lyaponov函数，提高了跟踪误差的收敛速度，实现了电磁转矩对给定值的全局一致跟踪。仿真结果表明了这种控制方法的有效性。     

泵用永磁同步电动机变频调速控制系统设计

为了提高泵用永磁同步电机的工作效率,研制了一种永磁同步电机变频调速控制系统.该系统以80C196MC单片机为控制核心,采用简单的V/F变频控制方法达到较好的控制效果.针对该控制系统的硬件和软件实现进行了论述,并通过实验证明了该控制系统的可行性.     

永磁同步电动机直接转矩控制策略综述

在高性能伺服系统中，使用直接转矩策略的永磁同步电动机控制系统，实现了对电磁转矩的快速和精确控制，为了进一步提高控制系统的性能，最近，一些学者针对永磁同步电动机提出了一系列改进直接转矩控制策略。本文对永磁同步电动机直接转矩控制策略进行了综述，介绍了各种改进的商接转矩控制方法的基本原理和控制系统结构。另外，本文还对永磁同步电动机定子磁链的估计方法进行了综述。最后，讨论了在永磁同步电动机直接转矩控制策略中，需要进一步解决的问题。     

永磁同步电机控制策略

本文对永磁同步电机建立了完整的数学模型,在此基础上介绍了永磁同步电机的控制策略,并通过Matlab验证结果。然后根据电机控制算法进行了电机矢量控制的低压闭环实验。实验验证永磁同步电机单位功率因数控制策略的正确性。     

基于SIMULINK的永磁同步电机矢量控制系统仿真

根据永磁同步电机在A-B-C三相坐标系和d-q两相旋转坐标系下的数学模型,介绍了矢量控制的基本原理,然后在MATL AB中利用SIMULINK仿真平台搭建永磁同步电机矢量控制系统进行仿真,并对该系统进行实验验证。仿真实验验证的结果表明:该系统的正确性和良好的控制性能,为永磁同步电机矢量控制系统的设计提供了良好的理论基础...     

基于直接反馈线性的永磁同化步电机直接转矩控制

文中应用一种基于直接反馈线性化（DFL）理论的非线性控制方法．通过对系统输出变量进行李微分,得到反馈线性化所需的坐标变换和非线性系统状态反馈．实现了永磁同步电机系统的输入输出线性化．并将原系统分解为两个线性子系统：转速线性子系统和励磁电流线性子系统,实现了系统的解耦。仿真结果表明：基于直接反馈线性化解耦的永磁同步电机直接转矩控制系统具有较好的速度跟踪性能并提高了系统对电流扰动的鲁棒性。     

基于HTPA的永磁同步电动机矢量控制系统

在永磁同步电机数学模型的基础上,分析了最优转矩控制（MTPA）原理,得到了在dqO坐标系下转矩与d、q轴电流的关系式。为便于实际应用,利用MatIab工具给出了最优转矩控制的近似实现方法。建立基于该方法和凸极式永磁同步电动机模型的仿真控制系统进行仿真验证,仿真结果表明该方法是有效可行的。     

永磁同步电机预测电流控制的优化研究

针对永磁同步电机预测控制中电流脉动较大,采用最优占空比预测控制优化算法,该方法较占空比预测控制的局部最优改进为从全局最优预测,利用评估函数对有效电压矢量与零矢量的最优分配进行选择,保证所选择输出的电压矢量全局最优,并对最优占空比控制算法进行优化改进,最后把转速的PI控制替换为滑模趋近率控制。仿真结果表明所提出的优化对电流脉动抑制明显,转速控制也具有良好的性能。     

基于TMS320F2812的永磁同步电机双闭环矢量调速系统

根据永磁同步电机的数学模型和坐标变换的原理,介绍了矢量调速系统,利用数学方程推导了电流环和速度环PI控制器的传递函数和参数解析计算式。基于TMS320F2812平台,结合实际系统,考虑误差和参数补偿,完成双闭环调速系统的设计。实验结果表明,该永磁同步电机双闭环矢量调速系统能够稳定运行,并有良好的控制性能,快速、准确完成闭环调速功能。