基于分岔理论的永磁同步电机非确定参数混沌控制

主要研究永磁同步电机运行系统的分岔及混沌特性,将其数学模型进行无量纲化,得到简化后的混沌模型。经研究发现,系统在特定情况下存在着不稳定的分岔行为,确定外部输入,随着分岔参数的改变,系统平衡点的数目会发生变化。当分岔参数达到静态分岔点时,平衡点由一个变成两个;当分岔参数达到临界分岔点时,系统会产生连续的Hopf分岔现象,连续的Hopf分岔使得系统进入混沌状态。基于永磁同步电机参数不确定性,根据自适应控制理论,构建了一种自适应混沌控制器对参数不确定的永磁同步电机运行系统进行混沌控制。通过仿真验证该系统在加入控制器后会迅速到达稳定状态。     

解耦自适应反步法永磁直线同步电机混沌控制

针对永磁直线同步电机运行过程中存在的混沌动态行为,构建电机混沌模型,编写程序,计算其任意参数下的最大Lyapunov指数.通过分析电机的混沌动态特性,构造状态反馈解耦,降低混沌系统阶数.基于永磁同步电机的状态反馈解耦模型设计反步法混沌控制器.针对系统中可能含有的不确定性参数,提出解耦模型下的自适应反步法混沌控制,构造虚拟控制量,设计控制律,实时跟踪预测系统参数.为使系统状态快速稳定收敛至零点,构造Lyapunov方程进行稳定性分析.仿真结果表明,所提解耦自适应反步法能使永磁同步电机混沌系统快速恢复到稳定运行状态,鲁棒性强,响应速度快、控制精度高.     

永磁同步电机有限时间混沌同步控制

阐述了一种永磁同步电机有限时间混沌同步控制的方法。建立永磁同步电机无量纲模型并对系统混沌行为进行分析,基于Lyapunov稳定性理论与主动控制原理,设计了系统的有限时间状态反馈控制器,通过驱动-响应同步法实现了永磁同步电机的有限时间混沌同步。仿真验证了该方法具有较快的响应能力。     

永磁同步电机混沌运动的逆系统控制

针对永磁同步电机运行中的混沌动态行为,提出一类永磁同步电机混沌运动的逆系统控制方法.通过多时间尺度变换,将转子磁场定向坐标系下的永磁同步电机模型变换成一种简单的无量纲模型.利用相图和分岔图,分析永磁同步电机的混沌动态特性.在证明永磁同步电机混沌系统可逆的基础上,通过状态反馈构造出永磁同步电机混沌系统的逆系统,将逆系统与原系统串联,组成伪线性复合系统,该复合系统等效于一个二阶线性积分环节.采用线性综合方法设计闭环控制器对永磁同步电机混沌系统进行控制.仿真结果表明该方法可实现永磁同步电机混沌系统对参考转速的渐近跟踪,控制系统的动、静态响应性能优良.     

存在扰动的永磁同步电机混沌运动模糊自适应同步

电机的混沌运动并不总是有害的,在某种特殊应用场合中永磁同步电机的混沌运动是有益的,因此需要对永磁同步电机的混沌运动进行反控制.提出了一种存在扰动的永磁同步电机(PMSM)混沌运动的模糊自适应同步控制方法.分析了PMSM混沌运动的吸引子和lyapunov指数谱,使模糊控制规则满足系统的lyapunov稳定条件,设计模糊自适应控制器对存在扰动的PMSM混沌系统进行同步控制,仿真结果表明该方法可实现PMSM混沌运动的同步控制,具有较好的控制效果.     

存在扰动的永磁同步电机混沌运动模糊自适应同步

电机的混沌运动并不总是有害的,在某种特殊应用场合中永磁同步电机的混沌运动是有益的,因此需要对永磁同步电机的混沌运动进行反控制。提出了一种存在扰动的永磁同步电机（PMSM）混沌运动的模糊自适应同步控制方法。分析了PMSM混沌运动的吸引子和lyapunov指数谱,使模糊控制规则满足系统的lyapunov稳定条件,设计模糊自适应控制器对存在扰动的PMSM混沌系统进行同步控制,仿真结果表明该方法可实现PMSM混沌运动的同步控制,具有较好的控制效果。     

基于LMI算法的永磁同步电机混沌控制

永磁同步电机运行系统中表现为间歇性振荡和不规则电磁噪声的混沌行为会对系统运行的稳定性造成较大程度上的损害。针对该种混沌现象,通过时间尺度变化和线性仿射变化将永磁同步电机的运动模型转换为一个三阶的无量纲化非线性方程组,采用定参数分析法对气隙均匀条件下永磁同步电机的无量纲模型进行分析,使得系统参数由小到大变化,发现在一定的范围内,系统将进入混沌运动状态。通过构造滑模函数设计一种动态滑模补偿混沌控制算法,基于LMI算法分析证明了其理论有效性。仿真实验结果验证了系统采用动态滑模补偿混沌控制算法后,具有良好的鲁棒性和快速的动态响应性能。     

水下机器人用永磁推进电机系统混沌控制

本文针对在水下机器人永磁推进电机系统中出现的、直接影响水下机器人稳定性、可靠性和安全性的混沌现象,研究永磁推进电机系统混沌行为控制问题;设计和构造了易于工程实施的混沌控制策略,用于水下机器人永磁推进电机系统混沌控制。仿真实验表明,推进电机系统在自适应控制器的作用下可迅速走出混沌状态,并进入持续稳定状态,控制效果明显;混沌控制效果、由混沌进入稳态的动荡程度和迁宿时间与反馈增益系数和控制信号的施加时刻密切相关。     

永磁同步电机非线性黄金分割自适应转速控制

针对永磁同步电机系统复杂设计高精确度的控制器比较困难的问题,采用id=0的矢量控制策略,基于永磁同步电机的特征模型,设计一个以非线性黄金分割自适应控制为主的控制方案。通过安排过渡过程和特征模型参数的在线辨识实现了该控制方案下控制器参数的在线自适应调节。实验结果表明该控制方案不仅能够实现永磁同步电机较高精确度的转速控制,与一阶自抗扰控制、增广状态反馈控制和传统的PI控制相比,具有更加优越的暂态和稳态性能。     

基于灰狼优化的永磁同步电机自适应反推鲁棒控制策略

针对永磁同步电机存在非线性项的不确定性,以及在运行过程中参数摄动与负载扰动对机械角频率、转速以及系统控制产生的影响,为适应高精度、高稳定的调速应用要求,提出一种基于灰狼优化的永磁同步电机自适应反推鲁棒控制策略。应用非线性反推控制解决电机的非线性问题,并将灰狼优化应用于自适应反推算法中,实现电机转速对期望值的自适应调节跟踪,从而获得较好的动态响应及鲁棒性。首先,建立包含参数摄动以及输出侧负荷扰动的永磁同步电机数学模型,设计出满足李雅普诺夫稳定的反推控制器。其次,用灰狼算法对反推控制器参数进行优化,进一步提高系统的稳定性和鲁棒性。仿真结果验证了该控制器具有良好的速度跟踪与抗干扰调节效果,表明了该方法的有效性。     

基于双模糊控制器的永磁同步电机混沌与稳定性研究

在分析永磁同步电机电机参数变化导致定子磁链观测器输出误差变化的基础上,研究了永磁同步电机在一定工作情况下呈现混沌运动,根据PMSM的数学模型得出其混沌特性曲线.由于常规的直接转矩控制大多采用滞环比较器,容易产生转矩脉动,导致逆变器开关频率过高;与此同时,常规的PI速度调节器的跟踪精度不高;鉴于此,采用双模糊控制器建立了具有混沌特性的永磁同步电机模型.仿真结果证明:永磁同步电机直接转矩控制系统双模糊控制对其混沌特性具有良好的控制效果,系统的动态和静态性能也得到改善,可以减少转矩和磁通纹波,并能提高系统的响应速度.     

永磁同步电机混沌运动控制研究

针对永磁同步电机(PMSM)混沌运动状态快速有效的摆脱问题,提出了一种控制算法:首先通过线性空间变换,将转子磁场定向坐标系下的PMSM模型,转换成一种简单的无量纲模型;其次分析了平衡点附近局部线性化后的Jacobian矩阵特征值,与PMSM的混沌行为的关系;最后基于Lypunov稳定性理论,设计混沌滑模控制器,实现了对PMSM混沌运动的抑制。数字仿真结果验证了理论分析的正确性和控制方法的有效性。     

永磁同步电动机混沌系统的串级控制

根据永磁同步电动机的数学模型,研究如何运用串级PD控制器来控制混沌.首先在理论上运用劳斯(Routh)判据分析永磁同步电动机模型串级PD控制混沌的可行性,然后通过在平衡点处线性化的雅克比(Jacobian)矩阵来求取PD参数的值.最后在MATLAB/Simulink仿真平台上利用数值仿真实验验证其有效性.通过研究可知,运用串级PD控制可以较好地消除混沌使系统达到一个稳定的状态.该方法具有一定的参考实用性,为永磁同步电动机混沌运动分析或控制打下了研究基础.     

永磁同步电机无磁链电流预测控制

针对永磁同步电机PWM电流预测控制对电机模型参数的依赖性问题,研究了基于增量式模型的永磁同步电机无磁链电流预测控制方法。对传统PWM电流预测控制的稳定性以及参数摄动造成的电流静差进行了理论分析,表明参数摄动会对系统稳定性造成影响,造成电流控制静差。建立基于增量式状态方程的永磁同步电机模型,基于该模型设计无磁链电流预测控制器,保证控制器能够在无磁链参数参与的情况下运行,增强系统对磁链参数摄动的鲁棒性。选择适当的评价函数获取最优控制电压增量数学表达式。实验结果验证了新型控制策略的可行性。     

车用PMSM的双闭环分数阶PID控制策略研究

纯电动汽车永磁同步电机（PMSM）控制系统是一种非线性、强耦合的复杂系统,为提高永磁同步电机的整体控制性能以及鲁棒性,文中提出了一种双闭环分数阶PID控制策略,分别对电流内环和速度外环进行相应的分数阶控制。通过建立电机的电流环模型进而得到整体系统的分数阶模型,设计出电流环以及速度环的分数阶PID控制器,并利用粒子群优化算法（PSO）对控制器参数进行寻优,以便于获得更好的控制性能。将所设计的分数阶控制器应用于车用永磁同步电机的控制中,通过与传统PID控制在不同转速、负载突变时的控制性能相对比,验证了文中所设计的分数阶PID控制器具有良好的动态特性和鲁棒性。     

一种基于自抗扰的永磁同步电机复合控制策略

为进一步提高永磁同步电机自抗扰控制器(ADRC)的调速控制性能,简化控制器参数整定的复杂程度,提出了一种复合ADRC控制策略。首先,速度环采用模糊参数整定的滑模自抗扰控制器,并分析了主要参数的整定方法。其次,设计了滑模转矩观测器,来估计实时的负载转矩。最后,设计电流环,采用有限集模型预测控制(FCS\|MPC),对三相两电平电压源型逆变器的8种开关序列遍历寻优,并抑制转矩的脉动。仿真结果表明：该复合控制策略能有效提高永磁同步电机ADRC的控制性能,增强系统的抗扰动能力以及鲁棒性,控制性能优于传统的ADRC控制和PI控制。     

永磁同步电机的神经网络逆动态解耦控制

永磁同步电机是一个非线性、强耦合系统，应用神经网络逆系统方法对永磁同步电机进行动态解耦控制研究。通过对永磁同步电机的数学模型可逆性分析，得出解析逆系统，由解析逆系统与永磁同步电机原系统复合成两个伪线性子系统来构造神经网络逆系统，使永磁同步电机动态解耦成二阶线性转速子系统和一阶线性磁链子系统，并采用鲁棒伺服控制器对伪线性子系统进行线性闭环控制器的设计，实现永磁同步电机转速和定子磁链的动态解耦，仿真表明系统具有良好的动静态性能。     

基于Lyapunov函数的永磁同步电机速度控制器设计

传统的PI速度控制器具有速度超调、动态时间长、跟踪精度低、抗负载转矩扰动能力和恢复能力差等缺点。提出了利用永磁同步电机(PMSM)的运动方程和转矩方程推导出控制系统q轴电流给定量,基于Lyapunov稳定性条件设计出的一种PMSM速度控制器。相比于传统的PI速度控制器,该控制器没有速度超调量、动态时间短、跟踪精度高,抗负载扰动能力和恢复能力有一定的提高。利用MATLAB/Simulink仿真软件,搭建控制系统模型并进行仿真分析。仿真验证了提出的PMSM速度控制器的有效性,获得了很好的速度控制性能。