基于有限时间LaSalle不变集的PMSM混沌控制
发布时间：2021-06-29 12:27
为有效地抑制永磁同步电动机系统的混沌行为,基于有限时间理论和LaSalle不变集定理设计了一种自适应控制器。分析了永磁同步电动机系统的混沌动力学特性,确定了系统处于不同运动状态的参数域;在理论上证明该控制器能够在有限时间内稳定到平衡点且能自动跟踪系统平衡点;仿真实验证明,该控制方案形式简单,快速性更好,稳定性更高。研究结果对保证永磁同步电动机的稳定运行具有重要意义。
【文章来源】：系统仿真学报. 2020,32(10)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
参数γ=139时系统时间响应曲线Fig.7Systemtimeresponsecurveatparameterγ=139
第32卷第10期Vol.32No.102020年10月张云,等:基于有限时间LaSalle不变集的PMSM混沌控制Oct.,2020http:∥www.china-simulation.com1961态变量，控制效果更好，响应速度更快，只存在略微超调，且由于设计的控制律为连续控制律，因此状态变量响应曲线非常平滑，也表明该控制器的鲁棒性较强，更适用于PMSM的混沌控制。图4参数γ=13时系统时间响应曲线图5参数γ=30时系统时间响应曲线Fig.4Systemtimeresponsecurveatparameterγ=13Fig.5Systemtimeresponsecurveatparameterγ=30图6参数γ=79时系统时间响应曲线图7参数γ=139时系统时间响应曲线Fig.6Systemtimeresponsecurveatparameterγ=79Fig.7Systemtimeresponsecurveatparameterγ=139图8参数σ=1.52时系统时间响应曲线图9参数σ=3.80时系统时间响应曲线Fig.8Systemtimeresponsecurveatparameterσ=1.52Fig.9Systemtimeresponsecurveatparameterσ=3.80
第32卷第10期系统仿真学报Vol.32No.102020年10月JournalofSystemSimulationOct.,2020http:∥www.china-simulation.com1962图10参数σ=12.80时系统时间响应曲线图11参数σ=19.10时系统时间响应曲线Fig.10Systemtimeresponsecurveatparameterσ=12.80Fig.11Systemtimeresponsecurveatparameterσ=19.105结论针对PMSM系统的混沌控制问题，设计了一种有限时间LaSalle不变集自适应控制方法。首先分析了PMSM系统的混沌特性，利用分岔图找到了PMSM系统处于不同运动状态的两个参数范围；其次针对系统不同运动状态，分别施加有限时间LaSalle不变集控制器进行控制，并与只采用LaSalle不变集控制的系统对比，结果表明有限时间LaSalle不变集能更好的实现了对PMSM混沌系统的控制，不仅保留LaSalle不变集自适应控制的优点，又大幅缩短了系统的响应时间，提高了系统的平滑性，增强了系统的鲁棒性。参考文献:[1]麦贤慧,韦笃取,罗晓曙.Newman-Watts型小世界电机网络混沌行为的牵制控制[J].复杂系统与复杂性科学,2017,1(14):96-102.MaiXianhui,WeiDuqu,LuoXiaoshu.Containmentcontrolofchaoticbehaviorinasmall-worldmotornetworkbasedonnewt-watts[J].ComplexSystemsandComplexityScience,2017,1(14):96-102.[2]LiJ,YeXD.RecentDevelopmentofChaosTheoryinTopologicalDynamics[J].ActaMathematicaSinica(S1439-8516),2016,32(1):83-114.[3]陈强,南余荣,邢科新.基于扩张状态观测器的永磁同步电机混沌系统自适应滑模控制[J].物理学报,2014,63(22):117-124.ChenQiang,NanYurong,XingKexin.Adaptiveslidingmodecontro
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于扰动观测器的永磁同步电动机无差拍电流预测控制仿真[J]. 柯伟煌,钱胜南,张艺,卜飞飞. 电气技术. 2019(08)
[2]表贴式永磁同步电机全阶滑模观测与控制策略[J]. 王要强,冯玉涛,秦明,李明辉. 电工技术学报. 2018(24)
[3]Newman-Watts型小世界电机网络混沌行为的牵制控制[J]. 麦贤慧,韦笃取,罗晓曙. 复杂系统与复杂性科学. 2017(01)
[4]基于有限时间稳定理论的无刷直流电动机混沌振荡控制[J]. 汪慕峰,韦笃取,罗晓曙,张波. 振动与冲击. 2016(13)
[5]Recent Development of Chaos Theory in Topological Dynamics[J]. Jian LI,Xiang Dong YE. Acta Mathematica Sinica. 2016(01)
[6]永磁同步发电机混沌运动分析及最优输出反馈H∞控制[J]. 杨益飞,骆敏舟,邢绍邦,韩晓新,朱熀秋. 物理学报. 2015(04)
[7]基于扩张状态观测器的永磁同步电机混沌系统自适应滑模控制[J]. 陈强,南余荣,邢科新. 物理学报. 2014(22)
[8]永磁同步电动机的自适应混沌控制[J]. 李春来,禹思敏. 物理学报. 2011(12)
[9]有限时间控制问题综述[J]. 丁世宏,李世华. 控制与决策. 2011(02)
[10]基于LaSalle不变集定理自适应控制永磁同步电动机的混沌运动[J]. 韦笃取,张波,丘东元,罗晓曙. 物理学报. 2009(09)
本文编号：3256443
【文章来源】：系统仿真学报. 2020,32(10)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
参数γ=139时系统时间响应曲线Fig.7Systemtimeresponsecurveatparameterγ=139
第32卷第10期Vol.32No.102020年10月张云,等:基于有限时间LaSalle不变集的PMSM混沌控制Oct.,2020http:∥www.china-simulation.com1961态变量，控制效果更好，响应速度更快，只存在略微超调，且由于设计的控制律为连续控制律，因此状态变量响应曲线非常平滑，也表明该控制器的鲁棒性较强，更适用于PMSM的混沌控制。图4参数γ=13时系统时间响应曲线图5参数γ=30时系统时间响应曲线Fig.4Systemtimeresponsecurveatparameterγ=13Fig.5Systemtimeresponsecurveatparameterγ=30图6参数γ=79时系统时间响应曲线图7参数γ=139时系统时间响应曲线Fig.6Systemtimeresponsecurveatparameterγ=79Fig.7Systemtimeresponsecurveatparameterγ=139图8参数σ=1.52时系统时间响应曲线图9参数σ=3.80时系统时间响应曲线Fig.8Systemtimeresponsecurveatparameterσ=1.52Fig.9Systemtimeresponsecurveatparameterσ=3.80
第32卷第10期系统仿真学报Vol.32No.102020年10月JournalofSystemSimulationOct.,2020http:∥www.china-simulation.com1962图10参数σ=12.80时系统时间响应曲线图11参数σ=19.10时系统时间响应曲线Fig.10Systemtimeresponsecurveatparameterσ=12.80Fig.11Systemtimeresponsecurveatparameterσ=19.105结论针对PMSM系统的混沌控制问题，设计了一种有限时间LaSalle不变集自适应控制方法。首先分析了PMSM系统的混沌特性，利用分岔图找到了PMSM系统处于不同运动状态的两个参数范围；其次针对系统不同运动状态，分别施加有限时间LaSalle不变集控制器进行控制，并与只采用LaSalle不变集控制的系统对比，结果表明有限时间LaSalle不变集能更好的实现了对PMSM混沌系统的控制，不仅保留LaSalle不变集自适应控制的优点，又大幅缩短了系统的响应时间，提高了系统的平滑性，增强了系统的鲁棒性。参考文献:[1]麦贤慧,韦笃取,罗晓曙.Newman-Watts型小世界电机网络混沌行为的牵制控制[J].复杂系统与复杂性科学,2017,1(14):96-102.MaiXianhui,WeiDuqu,LuoXiaoshu.Containmentcontrolofchaoticbehaviorinasmall-worldmotornetworkbasedonnewt-watts[J].ComplexSystemsandComplexityScience,2017,1(14):96-102.[2]LiJ,YeXD.RecentDevelopmentofChaosTheoryinTopologicalDynamics[J].ActaMathematicaSinica(S1439-8516),2016,32(1):83-114.[3]陈强,南余荣,邢科新.基于扩张状态观测器的永磁同步电机混沌系统自适应滑模控制[J].物理学报,2014,63(22):117-124.ChenQiang,NanYurong,XingKexin.Adaptiveslidingmodecontro
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于扰动观测器的永磁同步电动机无差拍电流预测控制仿真[J]. 柯伟煌,钱胜南,张艺,卜飞飞. 电气技术. 2019(08)
[2]表贴式永磁同步电机全阶滑模观测与控制策略[J]. 王要强,冯玉涛,秦明,李明辉. 电工技术学报. 2018(24)
[3]Newman-Watts型小世界电机网络混沌行为的牵制控制[J]. 麦贤慧,韦笃取,罗晓曙. 复杂系统与复杂性科学. 2017(01)
[4]基于有限时间稳定理论的无刷直流电动机混沌振荡控制[J]. 汪慕峰,韦笃取,罗晓曙,张波. 振动与冲击. 2016(13)
[5]Recent Development of Chaos Theory in Topological Dynamics[J]. Jian LI,Xiang Dong YE. Acta Mathematica Sinica. 2016(01)
[6]永磁同步发电机混沌运动分析及最优输出反馈H∞控制[J]. 杨益飞,骆敏舟,邢绍邦,韩晓新,朱熀秋. 物理学报. 2015(04)
[7]基于扩张状态观测器的永磁同步电机混沌系统自适应滑模控制[J]. 陈强,南余荣,邢科新. 物理学报. 2014(22)
[8]永磁同步电动机的自适应混沌控制[J]. 李春来,禹思敏. 物理学报. 2011(12)
[9]有限时间控制问题综述[J]. 丁世宏,李世华. 控制与决策. 2011(02)
[10]基于LaSalle不变集定理自适应控制永磁同步电动机的混沌运动[J]. 韦笃取,张波,丘东元,罗晓曙. 物理学报. 2009(09)
本文编号：3256443
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