复杂电机系统与网络的混沌控制、同步研究

发布时间：2017-09-03 18:19

  本文关键词：复杂电机系统与网络的混沌控制、同步研究

  更多相关文章： 无刷直流电机 永磁同步电机 混沌控制与同步 Lyapunov稳定性理论 有限时间稳定理论 复杂电机网络 牵制控制

【摘要】：近年来,无刷直流电机(BLDCM)和永磁同步电机(PMSM)作为能量转换装置得到越来越广泛的应用。随着电力电子技术和控制技术的发展,大规模电机互联组网已经成为现代工业生产自动化的重要形式。已有的研究表明,在某些参数及工作条件下,单台电机系统和复杂电机网络中会出现混沌行为。混沌运动一旦发生,会对电力传动系统造成极大的破坏。为保证电机系统与电机网络的稳定运行,本文将研究复杂BLDCM、PMSM系统和复杂电机网络系统的混沌控制与同步问题。论文包括四部分内容：一是基于有限时间稳定理论和Lyapunov稳定性理论设计非线性控制器,实现BLDCM的混沌振荡控制；二是基于滑模控制方法提出控制策略,实现PMSM驱动响应系统的混沌同步；三是通过设计驱动节点与其他响应节点之间的耦合函数,实现整个星型耦合复杂电机网络的混沌同步；四是设计pinning控制器,实现复杂电机网络中混沌控制与同步。本文的主要工作可归纳如下：(1)基于有限时间稳定理论和Lyapunov稳定性理论,设计一个非线性控制器,对BLDCM系统的混沌振荡进行控制。该控制方法收敛速度快、控制性能优良。理论分析和数值仿真都验证了该控制策略的有效性和易于实现性。(2)基于Lyapunov稳定性理论和滑模控制方法设计控制器,实现PMSM驱动响应系统的混沌同步。该控制策略具有结构简单、控制速度快、对参数变化和干扰具有鲁棒性等优点,有较好的实际应用价值。(3)研究了星型耦合复杂电机网络的混沌同步问题。基于Lyapunov稳定性理论设计耦合函数,在复杂电机网络中选取一台电机作为驱动系统,通过网络间的耦合函数,实现整个复杂电机网络的混沌同步。该方法直接简便、控制代价小,易于工程实现。(4)基于Lyapunov稳定性理论,提出了一种牵制控制器,通过牵制控制局部几台电机,实现复杂电机网络中混沌运动的牵制控制。理论推导和数值仿真验证了该控制策略的可行性和有效性。(5)研究了复杂电机网络中的混沌控制问题。提出了一种牵制控制器,并加入耦合强度和控制增益的自适应算法,在控制能耗最小的前提下,实现复杂电机网络的混沌控制。该控制器具有控制速度快、控制能耗少、控制效果显著等优点。
【关键词】：无刷直流电机 永磁同步电机 混沌控制与同步 Lyapunov稳定性理论 有限时间稳定理论 复杂电机网络 牵制控制
【学位授予单位】：广西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM301.2
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 绪论8-17
• 1.1 引言8
• 1.2 复杂电机模型与复杂电机网络介绍8-11
• 1.2.1 无刷直流电机混沌模型及其混沌特性8-9
• 1.2.2 永磁同步电机混沌模型及其混沌特性9-10
• 1.2.3 复杂电机网络模型及其混沌特性10-11
• 1.3 混沌行为及混沌刻画的基本方法11-13
• 1.3.1 混沌行为11
• 1.3.2 混沌行为的刻画11-13
• 1.4 研究现状13-15
• 1.4.1 混沌控制与同步的研究现状13
• 1.4.2 无刷直流电机混沌控制与同步的研究现状13
• 1.4.3 永磁同步电机混沌控制与同步的研究现状13-14
• 1.4.4 复杂网络混沌控制与同步的研究现状14
• 1.4.5 复杂电机网络混沌控制与同步的研究现状14-15
• 1.5 本课题研究的意义15
• 1.6 本文研究内容及结构安排15-16
• 1.7 本课题来源16
• 1.8 本章小结16-17
• 第2章 基于有限时间稳定理论的无刷直流电机混沌振荡控制17-22
• 2.1 引言17
• 2.2 有限时间稳定理论概念17-18
• 2.3 基于有限时间稳定理论控制BLDCM的混沌振荡18-19
• 2.4 数值仿真19-21
• 2.5 本章小结21-22
• 第3章 基于滑模控制的永磁同步电机系统混沌同步22-27
• 3.1 引言22
• 3.2 滑模控制策略的基本概念及控制器的设计22-24
• 3.3 永磁同步电机混沌系统的滑模控制同步24-25
• 3.4 数值仿真25-26
• 3.5 本章小结26-27
• 第4章 星型耦合复杂电机网络的混沌同步27-32
• 4.1 引言27
• 4.2 基于Lyapunov稳定性理论的星型耦合复杂网络同步27-28
• 4.3 星型耦合复杂电机网络的同步28-29
• 4.4 数值仿真29-31
• 4.5 本章小结31-32
• 第5章 复杂电机网络的混沌牵制控制32-36
• 5.1 引言32
• 5.2 永磁同步电机模型和复杂电机网络模型32
• 5.3 牵制控制器的设计32-34
• 5.4 数值仿真34-35
• 5.5 本章小结35-36
• 第6章 复杂电机网络的混沌自适应牵制控制36-42
• 6.1 引言36
• 6.2 牵制控制器的设计36-39
• 6.3 自适应耦合强度、自适应控制增益牵制控制器的设计39
• 6.4 数值仿真39-41
• 6.5 本章小结41-42
• 总结与展望42-44
• 参考文献44-50
• 攻读硕士学位期间参与的课题研究和取得的学术成果50-51
• 致谢51-52

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李翔;冯平;王维俊;张弛;王海龙;;一个新混沌系统的混沌控制与同步[J];后勤工程学院学报;2012年04期

2 方锦清,M.K.Ali;混沌控制与同步的一种统一描述和实现方法[J];中国原子能科学研究院年报;1997年00期

3 胡德文,董国华;混沌控制:回顾与展望[J];国防科技大学学报;2000年01期

4 姚明海;混沌控制的研究进展和展望[J];浙江工业大学学报;2001年04期

5 戴栋,马西奎;基于限制器的混沌控制[J];西安交通大学学报;2002年02期

6 刘孝贤,耿淑娟;混沌控制理论和方法(2)(续完)[J];山东大学学报(工学版);2004年01期

7 付景超;井元伟;张中华;张嗣瀛;;一类延迟生态模型的混沌控制[J];东北大学学报(自然科学版);2009年01期

8 方锦清;非线性控制与混沌控制论[J];中国原子能科学研究院年报;1997年00期

9 赵光宙,齐冬莲;混沌控制理论及其应用[J];电工技术学报;2001年05期

10 田敬北;吴青峰;李梦和;;利用抽样函数实现螺线聚焦管道中的束晕-混沌控制研究[J];长江大学学报(自科版)理工卷;2006年02期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 王浣尘;;一种工作行为演化模型与混沌控制[A];复杂巨系统理论·方法·应用——中国系统工程学会第八届学术年会论文集[C];1994年

2 周小安;张基宏;;基于改善相关性的混沌控制[A];第十一届全国信号处理学术年会（CCSP-2003）论文集[C];2003年

3 梁建术;陈予恕;;Bonhoeffer-van der Pol方程的混沌控制[A];第七届全国非线性动力学学术会议和第九届全国非线性振动学术会议论文集[C];2004年

4 方同;;有关混沌及其控制与同步的理解[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文摘要集[C];2007年

5 方同;;有关混沌及其控制与同步的理解[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年

6 方锦清;;混沌控制在洁净核能系统中的应用前景[A];全面建设小康社会：中国科技工作者的历史责任——中国科协2003年学术年会论文集（上）[C];2003年

7 于洪洁;彭建华;刘延柱;;Hindmarsh-Rose神经模型的混沌控制[A];第七届全国非线性动力学学术会议和第九届全国非线性振动学术会议论文集[C];2004年

8 谢承蓉;徐玉华;李军;;基于OGY方法的企业家激励混沌控制分析[A];第一届中国智能计算大会论文集[C];2007年

9 李群宏;杨丹;;双侧约束碰撞振动系统混沌控制[A];第十四届全国非线性振动暨第十一届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集与会议议程[C];2013年

10 王怀磊;;基于延迟反馈的典型Sprott系统的混沌控制[A];第七届全国动力学与控制青年学者研讨会论文摘要集[C];2013年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 魏强;复杂系统的混沌控制和同步若干方法研究[D];大连理工大学;2015年

2 贾美美;DC-DC变换器中混沌及分岔的控制[D];天津大学;2014年

3 李龙锁;基于随机相位对几类动力系统的混沌控制[D];哈尔滨理工大学;2008年

4 李伟;保守系统的混沌控制[D];中国工程物理研究院;2001年

5 梁建术;高维非线性系统的分岔和混沌控制[D];天津大学;2003年

6 秦金旗;混沌控制与同步的方法研究[D];湖南大学;2008年

7 禹东川;混沌控制与同步的若干问题研究[D];天津大学;2007年

8 梁翠香;基于状态反馈和自适应方法的混沌控制和反控制[D];湖南大学;2011年

9 王明军;混沌控制、同步及在保密通信中的应用[D];大连理工大学;2010年

10 牛玉军;混沌控制与同步及其在信息加密中的应用[D];大连理工大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 汪慕峰;复杂电机系统与网络的混沌控制、同步研究[D];广西师范大学;2016年

2 付博;对几类系统的动力学分析及混沌控制[D];哈尔滨工业大学;2009年

3 张兴义;小增益定理及其在混沌控制中的应用[D];华中科技大学;2006年

4 余慧敏;几类动力系统的随机相位混沌控制研究[D];哈尔滨工业大学;2009年

5 顾思齐;耦合哈密顿系统的混沌控制和测度同步的研究[D];长春理工大学;2010年

6 郑伟;一种新虫口模型的混沌特性及混沌控制[D];辽宁师范大学;2001年

7 都琳;有界阻尼反馈下的混沌控制及其应用研究[D];西北工业大学;2007年

8 李战国;扩展Duffing-Van der Pol系统混沌控制与同步研究[D];西北工业大学;2007年

9 王铮;边际消费倾向的混沌现象及其混沌控制的研究[D];成都理工大学;2007年

10 张民;基于小增益定理的混沌控制和混沌同步[D];华中科技大学;2006年

，

本文编号：786591