永磁同步电机中有限时间混沌控制

摘要

永磁同步电机(PMSM)在调速和伺服系统中的应用极为广泛。然而,永磁同步电机在一定的参数范围和工作条件下会出现混沌现象,这严重影响了电机系统的稳定运行。为了消除永磁同步电机中的混沌,已有许多学者提出了不同的控制方法。然而这些方法中大部分讨论的是永磁同步电机系统的渐近稳定方法,而在某些实际应用场合,有限时间控制方法在控制的快速性和鲁棒性方面可能会有更好的效果。因此本文旨在运用有限时间控制的方法来消除永磁同步电机中的混沌,并使其在有限时间内较快速地达到稳定状态。
　　另外不得不考虑的一方面是,永磁同步电机混沌系统的参数有可能是未知的,或者因为环境因素,如温度、电压震荡、各组件之间的相互干扰等,参数的精确值很难得到。这时可以考虑采用自适应控制的方法来估计未知参数,并结合有限时间控制的方法给出电机系统的自适应有限时间混沌控制律。
　　本文首先介绍了国内外混沌理论的发展状况以及混沌控制研究的现状,并简要分析了目前永磁同步电机中混沌抑制方法的特点和存在的问题。进而在对永磁同步电机建模的基础上提出了电机的有限时间混沌控制方法。然后考虑到系统具有不确定性参数的情况,推导得出了永磁同步电机的自适应有限时间混沌控制方法。最后对自适应有限时间控制方法进行了改进,减少了控制输入的数量。
　　通过MATLAB仿真,验证了本文所提出的三种混沌控制方法的有效性和优越性。仿真结果表明,本文所提出的方法不仅可以消除永磁同步电机中的混沌,而且可以使电机系统在有限的时间内较快地达到稳定状态,并且控制系统具有良好的鲁棒性。

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第一章 绪论

1.1选题背景及意义

1.2混沌理论及混沌控制研究的现状

1.3永磁同步电机的应用及其混沌控制现状

1.4有限时间控制研究现状

1.5本文研究的主要内容

第二章 预备知识与永磁同步电机模型

2.1引言

2.2混沌基本理论

2.3有限时间稳定基本理论

2.4自适应控制基本理论

2.5永磁同步电机模型

2.6本章小结

第三章 PMSM有限时间混沌控制

3.1引言

3.2系统模型及问题描述

3.3 PMSM有限时间混沌控制算法设计

3.4控制系统的算法仿真及鲁棒性分析

3.5本章小结

第四章 PMSM自适应有限时间混沌控制

4.1引言

4.2系统模型与问题描述

4.3 PMSM自适应有限时间混沌控制算法设计

4.4控制系统的算法仿真及鲁棒性分析

4.5本章小结

第五章 PMSM自适应有限时间混沌控制算法改进

5.1引言

5.2系统模型与问题描述

5.3 PMSM自适应有限时间混沌控制改进算法设计

5.4改进算法的仿真及鲁棒性分析

5.5本章小结

第六章 结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢