基于有限時間LaSalle不變集的PMSM混沌控制
發(fā)布時間:2021-06-29 12:27
為有效地抑制永磁同步電動機(jī)系統(tǒng)的混沌行為,基于有限時間理論和LaSalle不變集定理設(shè)計(jì)了一種自適應(yīng)控制器。分析了永磁同步電動機(jī)系統(tǒng)的混沌動力學(xué)特性,確定了系統(tǒng)處于不同運(yùn)動狀態(tài)的參數(shù)域;在理論上證明該控制器能夠在有限時間內(nèi)穩(wěn)定到平衡點(diǎn)且能自動跟蹤系統(tǒng)平衡點(diǎn);仿真實(shí)驗(yàn)證明,該控制方案形式簡單,快速性更好,穩(wěn)定性更高。研究結(jié)果對保證永磁同步電動機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。
【文章來源】:系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2020,32(10)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
參數(shù)γ=139時系統(tǒng)時間響應(yīng)曲線Fig.7Systemtimeresponsecurveatparameterγ=139
第32卷第10期Vol.32No.102020年10月張?jiān)?等:基于有限時間LaSalle不變集的PMSM混沌控制Oct.,2020http:∥www.china-simulation.com1961態(tài)變量,控制效果更好,響應(yīng)速度更快,只存在略微超調(diào),且由于設(shè)計(jì)的控制律為連續(xù)控制律,因此狀態(tài)變量響應(yīng)曲線非常平滑,也表明該控制器的魯棒性較強(qiáng),更適用于PMSM的混沌控制。圖4參數(shù)γ=13時系統(tǒng)時間響應(yīng)曲線圖5參數(shù)γ=30時系統(tǒng)時間響應(yīng)曲線Fig.4Systemtimeresponsecurveatparameterγ=13Fig.5Systemtimeresponsecurveatparameterγ=30圖6參數(shù)γ=79時系統(tǒng)時間響應(yīng)曲線圖7參數(shù)γ=139時系統(tǒng)時間響應(yīng)曲線Fig.6Systemtimeresponsecurveatparameterγ=79Fig.7Systemtimeresponsecurveatparameterγ=139圖8參數(shù)σ=1.52時系統(tǒng)時間響應(yīng)曲線圖9參數(shù)σ=3.80時系統(tǒng)時間響應(yīng)曲線Fig.8Systemtimeresponsecurveatparameterσ=1.52Fig.9Systemtimeresponsecurveatparameterσ=3.80
第32卷第10期系統(tǒng)仿真學(xué)報Vol.32No.102020年10月JournalofSystemSimulationOct.,2020http:∥www.china-simulation.com1962圖10參數(shù)σ=12.80時系統(tǒng)時間響應(yīng)曲線圖11參數(shù)σ=19.10時系統(tǒng)時間響應(yīng)曲線Fig.10Systemtimeresponsecurveatparameterσ=12.80Fig.11Systemtimeresponsecurveatparameterσ=19.105結(jié)論針對PMSM系統(tǒng)的混沌控制問題,設(shè)計(jì)了一種有限時間LaSalle不變集自適應(yīng)控制方法。首先分析了PMSM系統(tǒng)的混沌特性,利用分岔圖找到了PMSM系統(tǒng)處于不同運(yùn)動狀態(tài)的兩個參數(shù)范圍;其次針對系統(tǒng)不同運(yùn)動狀態(tài),分別施加有限時間LaSalle不變集控制器進(jìn)行控制,并與只采用LaSalle不變集控制的系統(tǒng)對比,結(jié)果表明有限時間LaSalle不變集能更好的實(shí)現(xiàn)了對PMSM混沌系統(tǒng)的控制,不僅保留LaSalle不變集自適應(yīng)控制的優(yōu)點(diǎn),又大幅縮短了系統(tǒng)的響應(yīng)時間,提高了系統(tǒng)的平滑性,增強(qiáng)了系統(tǒng)的魯棒性。參考文獻(xiàn):[1]麥賢慧,韋篤取,羅曉曙.Newman-Watts型小世界電機(jī)網(wǎng)絡(luò)混沌行為的牽制控制[J].復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜性科學(xué),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]陳強(qiáng),南余榮,邢科新.基于擴(kuò)張狀態(tài)觀測器的永磁同步電機(jī)混沌系統(tǒng)自適應(yīng)滑?刂芠J].物理學(xué)報,2014,63(22):117-124.ChenQiang,NanYurong,XingKexin.Adaptiveslidingmodecontro
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于擾動觀測器的永磁同步電動機(jī)無差拍電流預(yù)測控制仿真[J]. 柯偉煌,錢勝南,張藝,卜飛飛. 電氣技術(shù). 2019(08)
[2]表貼式永磁同步電機(jī)全階滑模觀測與控制策略[J]. 王要強(qiáng),馮玉濤,秦明,李明輝. 電工技術(shù)學(xué)報. 2018(24)
[3]Newman-Watts型小世界電機(jī)網(wǎng)絡(luò)混沌行為的牽制控制[J]. 麥賢慧,韋篤取,羅曉曙. 復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜性科學(xué). 2017(01)
[4]基于有限時間穩(wěn)定理論的無刷直流電動機(jī)混沌振蕩控制[J]. 汪慕峰,韋篤取,羅曉曙,張波. 振動與沖擊. 2016(13)
[5]Recent Development of Chaos Theory in Topological Dynamics[J]. Jian LI,Xiang Dong YE. Acta Mathematica Sinica. 2016(01)
[6]永磁同步發(fā)電機(jī)混沌運(yùn)動分析及最優(yōu)輸出反饋H∞控制[J]. 楊益飛,駱敏舟,邢紹邦,韓曉新,朱熀秋. 物理學(xué)報. 2015(04)
[7]基于擴(kuò)張狀態(tài)觀測器的永磁同步電機(jī)混沌系統(tǒng)自適應(yīng)滑模控制[J]. 陳強(qiáng),南余榮,邢科新. 物理學(xué)報. 2014(22)
[8]永磁同步電動機(jī)的自適應(yīng)混沌控制[J]. 李春來,禹思敏. 物理學(xué)報. 2011(12)
[9]有限時間控制問題綜述[J]. 丁世宏,李世華. 控制與決策. 2011(02)
[10]基于LaSalle不變集定理自適應(yīng)控制永磁同步電動機(jī)的混沌運(yùn)動[J]. 韋篤取,張波,丘東元,羅曉曙. 物理學(xué)報. 2009(09)
本文編號:3256443
【文章來源】:系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2020,32(10)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
參數(shù)γ=139時系統(tǒng)時間響應(yīng)曲線Fig.7Systemtimeresponsecurveatparameterγ=139
第32卷第10期Vol.32No.102020年10月張?jiān)?等:基于有限時間LaSalle不變集的PMSM混沌控制Oct.,2020http:∥www.china-simulation.com1961態(tài)變量,控制效果更好,響應(yīng)速度更快,只存在略微超調(diào),且由于設(shè)計(jì)的控制律為連續(xù)控制律,因此狀態(tài)變量響應(yīng)曲線非常平滑,也表明該控制器的魯棒性較強(qiáng),更適用于PMSM的混沌控制。圖4參數(shù)γ=13時系統(tǒng)時間響應(yīng)曲線圖5參數(shù)γ=30時系統(tǒng)時間響應(yīng)曲線Fig.4Systemtimeresponsecurveatparameterγ=13Fig.5Systemtimeresponsecurveatparameterγ=30圖6參數(shù)γ=79時系統(tǒng)時間響應(yīng)曲線圖7參數(shù)γ=139時系統(tǒng)時間響應(yīng)曲線Fig.6Systemtimeresponsecurveatparameterγ=79Fig.7Systemtimeresponsecurveatparameterγ=139圖8參數(shù)σ=1.52時系統(tǒng)時間響應(yīng)曲線圖9參數(shù)σ=3.80時系統(tǒng)時間響應(yīng)曲線Fig.8Systemtimeresponsecurveatparameterσ=1.52Fig.9Systemtimeresponsecurveatparameterσ=3.80
第32卷第10期系統(tǒng)仿真學(xué)報Vol.32No.102020年10月JournalofSystemSimulationOct.,2020http:∥www.china-simulation.com1962圖10參數(shù)σ=12.80時系統(tǒng)時間響應(yīng)曲線圖11參數(shù)σ=19.10時系統(tǒng)時間響應(yīng)曲線Fig.10Systemtimeresponsecurveatparameterσ=12.80Fig.11Systemtimeresponsecurveatparameterσ=19.105結(jié)論針對PMSM系統(tǒng)的混沌控制問題,設(shè)計(jì)了一種有限時間LaSalle不變集自適應(yīng)控制方法。首先分析了PMSM系統(tǒng)的混沌特性,利用分岔圖找到了PMSM系統(tǒng)處于不同運(yùn)動狀態(tài)的兩個參數(shù)范圍;其次針對系統(tǒng)不同運(yùn)動狀態(tài),分別施加有限時間LaSalle不變集控制器進(jìn)行控制,并與只采用LaSalle不變集控制的系統(tǒng)對比,結(jié)果表明有限時間LaSalle不變集能更好的實(shí)現(xiàn)了對PMSM混沌系統(tǒng)的控制,不僅保留LaSalle不變集自適應(yīng)控制的優(yōu)點(diǎn),又大幅縮短了系統(tǒng)的響應(yīng)時間,提高了系統(tǒng)的平滑性,增強(qiáng)了系統(tǒng)的魯棒性。參考文獻(xiàn):[1]麥賢慧,韋篤取,羅曉曙.Newman-Watts型小世界電機(jī)網(wǎng)絡(luò)混沌行為的牽制控制[J].復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜性科學(xué),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]陳強(qiáng),南余榮,邢科新.基于擴(kuò)張狀態(tài)觀測器的永磁同步電機(jī)混沌系統(tǒng)自適應(yīng)滑?刂芠J].物理學(xué)報,2014,63(22):117-124.ChenQiang,NanYurong,XingKexin.Adaptiveslidingmodecontro
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于擾動觀測器的永磁同步電動機(jī)無差拍電流預(yù)測控制仿真[J]. 柯偉煌,錢勝南,張藝,卜飛飛. 電氣技術(shù). 2019(08)
[2]表貼式永磁同步電機(jī)全階滑模觀測與控制策略[J]. 王要強(qiáng),馮玉濤,秦明,李明輝. 電工技術(shù)學(xué)報. 2018(24)
[3]Newman-Watts型小世界電機(jī)網(wǎng)絡(luò)混沌行為的牽制控制[J]. 麥賢慧,韋篤取,羅曉曙. 復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜性科學(xué). 2017(01)
[4]基于有限時間穩(wěn)定理論的無刷直流電動機(jī)混沌振蕩控制[J]. 汪慕峰,韋篤取,羅曉曙,張波. 振動與沖擊. 2016(13)
[5]Recent Development of Chaos Theory in Topological Dynamics[J]. Jian LI,Xiang Dong YE. Acta Mathematica Sinica. 2016(01)
[6]永磁同步發(fā)電機(jī)混沌運(yùn)動分析及最優(yōu)輸出反饋H∞控制[J]. 楊益飛,駱敏舟,邢紹邦,韓曉新,朱熀秋. 物理學(xué)報. 2015(04)
[7]基于擴(kuò)張狀態(tài)觀測器的永磁同步電機(jī)混沌系統(tǒng)自適應(yīng)滑模控制[J]. 陳強(qiáng),南余榮,邢科新. 物理學(xué)報. 2014(22)
[8]永磁同步電動機(jī)的自適應(yīng)混沌控制[J]. 李春來,禹思敏. 物理學(xué)報. 2011(12)
[9]有限時間控制問題綜述[J]. 丁世宏,李世華. 控制與決策. 2011(02)
[10]基于LaSalle不變集定理自適應(yīng)控制永磁同步電動機(jī)的混沌運(yùn)動[J]. 韋篤取,張波,丘東元,羅曉曙. 物理學(xué)報. 2009(09)
本文編號:3256443
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