本文關(guān)鍵詞：永磁同步電機的非線性動力學(xué)特性研究及其混沌控制

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【摘要】：永磁同步電機(PMSM)是目前為止可以從模型上證明是混沌系統(tǒng)的電機,它因體積小、重量輕、功率因素高、反應(yīng)快以及較高的效率和輸出轉(zhuǎn)矩得到人們的青睞,被廣泛的應(yīng)用在日常生活和生產(chǎn)中,但是永磁同步電機在某些參數(shù)和工作條件下會出現(xiàn)混沌行為,而且這些非線性行為正是造成其工作中運行失穩(wěn)的重要因素。本文中重點探究永磁同步電機在某些參數(shù)下的非線性動力學(xué)行為,并設(shè)法對其運動中的混沌運動進(jìn)行控制,使其運動軌跡回到我們所期望的目標(biāo)軌道上來,從而消除混沌,提供永磁同步電機的工作效率,本論文的主要研究工作如下:1、利用dqo坐標(biāo)系建立了永磁同步電機的本體模型,并同時運用了仿射變換和時間尺度變換兩種方法對永磁同步電機的本體模型進(jìn)行化簡,同時討論其平衡點,使之轉(zhuǎn)化為便于分析的無量綱數(shù)學(xué)模型。同時,分析了微分方程的穩(wěn)定性。2、分別建立了氣隙均勻條件和氣隙非均勻條件下永磁同步電機在斷電和不斷電兩種情況下的動力學(xué)數(shù)學(xué)模型,通過運用數(shù)值計算的方法,仿真得到了各種系統(tǒng)模型的分岔圖、Lyapunov指數(shù)譜圖、時間響應(yīng)圖、相圖和龐加萊截面圖。3、采用分岔圖、Lyapunov指數(shù)譜圖、時間響應(yīng)圖、相圖和龐加萊截面圖等混沌分析方法,詳細(xì)分析了各個數(shù)學(xué)模型,發(fā)現(xiàn)了永磁同步電機系統(tǒng)在各個參數(shù)不斷變化時,系統(tǒng)通過倍周期分岔通往混沌的非線性動力學(xué)特性。4、分析了各個參數(shù)的動力學(xué)行為,得到系統(tǒng)的周期運動、擬周期運動和混沌運動,同時給出了不同模型下每個參數(shù)的最優(yōu)工作區(qū)間。5.運用負(fù)反饋法和外加周期信號法對永磁同步電動機的混沌行為進(jìn)行控制,并運用變步長四階龍哥庫塔方法進(jìn)行數(shù)值仿真,模擬出了氣隙均勻條件下斷電情況時參數(shù)r在受控前后的分岔圖和Lyapunov指數(shù)圖,達(dá)到了預(yù)期的目的。
【關(guān)鍵詞】：永磁同步電機 非線性 分岔 Lyapunov指數(shù)譜 混沌控制
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM341
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-14
• 1.1 論文的研究背景和意義9
• 1.2 混沌的簡介9-11
• 1.2.1 混沌動力學(xué)基本特點：9-10
• 1.2.2 混沌的判斷方法10-11
• 1.2.2.1 時間歷程圖和相圖10
• 1.2.2.2 李雅普諾夫指數(shù)10-11
• 1.2.2.3 龐加萊截面法11
• 1.3 永磁同步電機的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.4 本文的研究內(nèi)容和安排12-14
• 2 永磁同步電動機的非線性動力學(xué)模型及穩(wěn)定性分析14-24
• 2.1 引言14
• 2.2 永磁同步電機數(shù)學(xué)模型的建立14-17
• 2.3 PMSM的平衡點的穩(wěn)定性17-23
• 2.3.1 PMSM穩(wěn)定性定義17-18
• 2.3.2. 微分方程零解的穩(wěn)定性18-21
• 2.3.2.1 線性方程的穩(wěn)定性18-19
• 2.3.2.2 非線性微分方程19-21
• 2.3.3 穩(wěn)態(tài)運行及Hopf分岔情形21-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 3 氣隙均勻條件下永磁同步電機動力學(xué)特性分析24-52
• 3.1 引言24
• 3.2 PMSM氣隙均勻條件下的數(shù)學(xué)模型建立24-25
• 3.3 斷電情況下PMSM的動力學(xué)特性25-38
• 3.3.1 斷電情況下PMSM的數(shù)學(xué)模型25-26
• 3.3.2 參數(shù)r對永磁同步電動機動力學(xué)特性的影響26-32
• 3.3.3 參數(shù)σ 對PMSM動力學(xué)特性的影響32-38
• 3.4 不斷電情況下PMSM的動力學(xué)特性38-50
• 3.4.1 不斷電情況下永磁同步電機的數(shù)學(xué)模型38
• 3.4.2 參數(shù)σ 對PMSM動力學(xué)特性的影響38-46
• 3.4.3 參數(shù)du對永PMSM動力學(xué)特性的影響46-50
• 3.5 本章小結(jié)50-52
• 4 氣隙非均勻條件下永磁同步電機的動力學(xué)特性分析52-79
• 4.1 引言52
• 4.2 氣隙非均勻條件下永磁同步電動機數(shù)學(xué)模型的建立52
• 4.3 斷電情況下永磁同步電動機的動力學(xué)特性52-64
• 4.3.2 參數(shù) ε 對永磁同步電動機動力學(xué)特性的影響53-58
• 4.3.3 參數(shù)a對永磁同步電動機動力學(xué)特性的影響58-64
• 4.4 不斷電情況下永磁同步電動機的動力學(xué)特性64-77
• 4.4.1 不斷電情況下永磁同步電動機的數(shù)學(xué)模型64
• 4.4.2 參數(shù)σ 對永磁同步電動機動力學(xué)特性的影響64-71
• 4.4.3 參數(shù)qu對永磁同步電動機動力學(xué)特性的影響71-77
• 4.5 本章小結(jié)77-79
• 5 永磁同步電機的混沌控制79-86
• 5.1 引言79
• 5.2 永磁同步電機的負(fù)反饋法混沌控制79-82
• 5.3 永磁同步電機的外加周期信號法混沌控制82-85
• 5.4 本章小結(jié)85-86
• 6 總結(jié)與展望86-87
• 6.1 本文的主要研究工作86
• 6.2 后續(xù)研究工作的展望86-87
• 致謝87-88
• 參考文獻(xiàn)88-91
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果91

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1 李翔;馮平;王維俊;張弛;王海龍;;一個新混沌系統(tǒng)的混沌控制與同步[J];后勤工程學(xué)院學(xué)報;2012年04期

2 方錦清,M.K.Ali;混沌控制與同步的一種統(tǒng)一描述和實現(xiàn)方法[J];中國原子能科學(xué)研究院年報;1997年00期

3 胡德文,董國華;混沌控制:回顧與展望[J];國防科技大學(xué)學(xué)報;2000年01期

4 姚明海;混沌控制的研究進(jìn)展和展望[J];浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2001年04期

5 戴棟,馬西奎;基于限制器的混沌控制[J];西安交通大學(xué)學(xué)報;2002年02期

6 劉孝賢,耿淑娟;混沌控制理論和方法(2)(續(xù)完)[J];山東大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版);2004年01期

7 付景超;井元偉;張中華;張嗣瀛;;一類延遲生態(tài)模型的混沌控制[J];東北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2009年01期

8 方錦清;非線性控制與混沌控制論[J];中國原子能科學(xué)研究院年報;1997年00期

9 趙光宙,齊冬蓮;混沌控制理論及其應(yīng)用[J];電工技術(shù)學(xué)報;2001年05期

10 田敬北;吳青峰;李夢和;;利用抽樣函數(shù)實現(xiàn)螺線聚焦管道中的束暈-混沌控制研究[J];長江大學(xué)學(xué)報(自科版)理工卷;2006年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王浣塵;;一種工作行為演化模型與混沌控制[A];復(fù)雜巨系統(tǒng)理論·方法·應(yīng)用——中國系統(tǒng)工程學(xué)會第八屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];1994年

2 周小安;張基宏;;基于改善相關(guān)性的混沌控制[A];第十一屆全國信號處理學(xué)術(shù)年會（CCSP-2003）論文集[C];2003年

3 梁建術(shù);陳予恕;;Bonhoeffer-van der Pol方程的混沌控制[A];第七屆全國非線性動力學(xué)學(xué)術(shù)會議和第九屆全國非線性振動學(xué)術(shù)會議論文集[C];2004年

4 方同;;有關(guān)混沌及其控制與同步的理解[A];第九屆全國振動理論及應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2007年

5 方同;;有關(guān)混沌及其控制與同步的理解[A];第九屆全國振動理論及應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2007年

6 方錦清;;混沌控制在潔凈核能系統(tǒng)中的應(yīng)用前景[A];全面建設(shè)小康社會：中國科技工作者的歷史責(zé)任——中國科協(xié)2003年學(xué)術(shù)年會論文集（上）[C];2003年

7 于洪潔;彭建華;劉延柱;;Hindmarsh-Rose神經(jīng)模型的混沌控制[A];第七屆全國非線性動力學(xué)學(xué)術(shù)會議和第九屆全國非線性振動學(xué)術(shù)會議論文集[C];2004年

8 謝承蓉;徐玉華;李軍;;基于OGY方法的企業(yè)家激勵混沌控制分析[A];第一屆中國智能計算大會論文集[C];2007年

9 李群宏;楊丹;;雙側(cè)約束碰撞振動系統(tǒng)混沌控制[A];第十四屆全國非線性振動暨第十一屆全國非線性動力學(xué)和運動穩(wěn)定性學(xué)術(shù)會議摘要集與會議議程[C];2013年

10 王懷磊;;基于延遲反饋的典型Sprott系統(tǒng)的混沌控制[A];第七屆全國動力學(xué)與控制青年學(xué)者研討會論文摘要集[C];2013年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 魏強;復(fù)雜系統(tǒng)的混沌控制和同步若干方法研究[D];大連理工大學(xué);2015年

2 李龍鎖;基于隨機相位對幾類動力系統(tǒng)的混沌控制[D];哈爾濱理工大學(xué);2008年

3 李偉;保守系統(tǒng)的混沌控制[D];中國工程物理研究院;2001年

4 梁建術(shù);高維非線性系統(tǒng)的分岔和混沌控制[D];天津大學(xué);2003年

5 秦金旗;混沌控制與同步的方法研究[D];湖南大學(xué);2008年

6 禹東川;混沌控制與同步的若干問題研究[D];天津大學(xué);2007年

7 梁翠香;基于狀態(tài)反饋和自適應(yīng)方法的混沌控制和反控制[D];湖南大學(xué);2011年

8 王明軍;混沌控制、同步及在保密通信中的應(yīng)用[D];大連理工大學(xué);2010年

9 牛玉軍;混沌控制與同步及其在信息加密中的應(yīng)用[D];大連理工大學(xué);2011年

10 馮玉玲;約瑟夫森結(jié)和光探測器的混沌控制與同步研究[D];長春理工大學(xué);2009年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 馬玲;DC/DC變換器中混沌現(xiàn)象的研究及控制[D];天津理工大學(xué);2015年

2 雷騰飛;基于DSP的DC/DC變換器的混沌控制研究[D];西京學(xué)院;2015年

3 周厚云;一類機械旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的非線性動力學(xué)分析及其控制研究[D];蘭州交通大學(xué);2015年

4 王碧軒;永磁同步電機的非線性動力學(xué)特性研究及其混沌控制[D];蘭州交通大學(xué);2015年

5 付博;對幾類系統(tǒng)的動力學(xué)分析及混沌控制[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

6 張興義;小增益定理及其在混沌控制中的應(yīng)用[D];華中科技大學(xué);2006年

7 余慧敏;幾類動力系統(tǒng)的隨機相位混沌控制研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

8 顧思齊;耦合哈密頓系統(tǒng)的混沌控制和測度同步的研究[D];長春理工大學(xué);2010年

9 鄭偉;一種新蟲口模型的混沌特性及混沌控制[D];遼寧師范大學(xué);2001年

10 都琳;有界阻尼反饋下的混沌控制及其應(yīng)用研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

，

本文編號：1093686