永磁同步发电机混沌运动分析及最优输出反馈H∞控制

以永磁同步发电机为研究对象, 在两相同步旋转坐标系下建立了数学模型. 针对永磁同步发电系统在某些参数和工作条件下出现的混沌运动现象, 在考虑系统扰动的情况下通过求解Riccatic方程得到满足最小性能指标的输出反馈控制增益矩阵, 并将该增益矩阵反馈到系统中, 用来改善系统性能. 仿真结果表明, 基于Riccatic方程的最优输出反馈H_∞控制, 在系统发生扰动时, 能对混沌运动下永磁同步发电机做出快速响应, 使系统脱离混沌运动, 运行稳定.     

直驱型永磁同步风力发电机组中混沌运动的反步自适应控制

以直驱型永磁同步风力发电机为研究对象, 推导了发电机在参数不确定以及风速扰动情况下的数学模型,验证了系统在某些参数及工作条件下会呈现出混沌属性. 并提出了直驱型永磁同步风力发电机混沌运动下的基于反步自适应控制算法,并对其进行了仿真, 仿真结果表明,所提出的算法对于具有参数不确定以及风速干扰的直驱型风力发电系统具有较好的鲁棒性. 关键词： 风力发电 直驱型永磁同步风力发电机组 混沌控制 反步自适应控制     

永磁同步电动机中基于冲洗滤波技术的混沌控制研究

针对永磁同步电动机中存在的混沌运动,给出了一种基于冲洗滤波（washout filter）技术的永磁同步电动机混沌控制方法.该方法以永磁同步电动机的电流作反馈,实现了混沌运动的控制.该控制方法不影响原系统的参数,只需要调整滤波器的控制参数,算法简单、易于工程实现.数值仿真结果表明了该方法的有效性和鲁棒性. 关键词： 冲洗滤波器 永磁同步电动机 混沌控制     

基于对等有向传递的远程技术支援系统数据同步技术研究

在分析现有C/S模式的远程技术支援系统数据同步方法存在的问题的基础上,提出了建立多级服务结构的远程技术支援系统网络结构;打破了以往分布式系统必须建立统一服务的模式,将网络中各个节点看成对等的关系,节点发送和接收数据同步信息是由用户来决定的;节点间依据配置依次传递形成了对等、有向、无限扩展的数据同步能力;该方法在远程技术支援系统的音视频监控系统中得到有效应用,最后在某网络中进行了试用,满足用户要求。     

激光诱导击穿光谱分析系统中微型同步时序发生器研制

在激光诱谱导击穿光谱技术(laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)中,元素特征光谱信号强度和信噪比在不同采集延时下具有显著差异,直接影响定量分析的结果。LIBS分析系统通常采用通用型延时发生器来控制采集延时,然而其体积大、功耗高、价格昂贵,不利于LIBS仪器的小型化和便携化。为此,采用单片微控制器芯片和简单外围电路设计实现了具有55 ps可调延时精度的多通道微型同步时序发生器(简称LDG3.0),大幅度降低了同步时序发生器的体积、功耗和成本。对比LDG3.0与一种典型通用延时发生器DG535作为同步时序发生器的LIBS系统,以钒钛生铁中微量钒(V)元素定量检测为例进行两种同步时序发生器性能分析。结果表明,采用LDG3.0和DG535的LIBS系统建立的V元素定标曲线拟合系数R2均大于0.997,前者的平均相对标准偏差ARSD略小于后者,达到2.28%;前者检测极限LoD略低于后者,达到19.90 μg·g-1。因此,自主设计的同步时序发生器LDG3.0与DG535在LIBS系统中的精度基本一致,完全满足LIBS系统的实际控制和集成应用需求,特别适合于体积与功耗受限的LIBS仪器。     

基于matlab/simulink永磁同步电动机调速系统的建模与仿真

永磁同步电动机（PMSM）作为一种新型的交流同步电机,其在各行各业与日常生活中应用非常广泛。PMSM较小的转动惯量,较高的功率密度和运行效率等优点,使得其发展和应用空间很广泛。通过Scope模块对定子三相电流,电机转速、转子的转角、转矩以及轴电流进行观察,并对系统中的参数进行及时地修改。最后的结果表明,该调速系统具有启动快、调速特性好、响应速度快和稳定性好等优点,为电动机在实际的调速系统设计中提供了可靠的理论依据。     

直驱式永磁同步风力发电机中混沌运动的滑模变结构控制

以直驱式永磁同步风力发电机（D-PMSG）作为研究对象,推导了其数学模型,论证了在某些参数及工作条件下会出现混沌运动,提出了D-PMSG混沌运动的滑模变结构控制方法,通过控制桨距角β来实现.针对风力机系统的非线性,参数变化等特性,根据风力机机理,基于一定假设得到风力机在某一工况点线性模型,进而提出滑模变结构控制方案,充分利用变结构控制对被控对象的模型误差、对象参数的变化以及外部干扰有极佳的不敏感性的优点.仿真结果表明所提出控制方案的有效性,控制响应速度快,控制鲁棒性好,能适用于系统具有不确定 关键词： 风力发电 直驱式永磁同步风力发电机组（D-PMSG） 混沌控制 滑模变结构控制     

相空间压缩实现时空混沌系统的广义同步

提出了一种通过相空间压缩实现时空混沌系统广义同步的方法. 以Fitzhugh-Nagumo反应扩散时空混沌系统为例,仿真模拟说明了该方法的有效性与实用性. 通过研究有界噪声作用下该系统的同步效果,表明这种同步方法具有较强的抗干扰能力. 此方法可以实现任意时空混沌系统的广义同步,具有普适性. 同步控制器结构简单、易于应用. 关键词： 时空混沌 广义同步 相空间压缩     

混沌状态下永磁同步发电机的故障诊断——LMI法研究

本文以永磁同步风力发电机为研究对象, 在两相同步旋转坐标系下建立了永磁同步发电机的数学模型. 应用时间尺度和线性仿射变换建立了系统混沌模型, 验证了系统在某些参数和工作条件下会出现混沌运动. 随后在考虑系统不确定性的情况下设计了故障观测器, 在系统发生故障时, 通过所设计的故障观测器能对混沌状态下永磁同步发电机的故障做出准确估计. 仿真结果表明基于线性矩阵不等式方法的故障观测器能够对系统故障做出快速准确的诊断. 关键词： 永磁同步发电机 混沌 非线性不确定系统 故障诊断     

非线性耦合时空混沌系统的反同步研究

利用非线性耦合方法研究了离散型时空混沌系统的反同步问题.对时空混沌系统的线性项和非线性项进行适当的分离,利用系统本身的非线性项作为耦合函数,实现了两个二维耦合映象格子的反同步.进一步将这种非线性耦合方法推广应用到由二维耦合映象格子构成复杂网络的反同步研究中,仿真模拟发现仍具有理想的反同步效果. 关键词： 反同步 非线性耦合 耦合映象格子 复杂网络     

Adaptive synchronization of chaos in permanent magnet synchronous motors based on passivity theory

An adaptive synchronization control method is proposed for chaotic permanent magnet synchronous motors based on the property of a passive system. We prove that the controller makes the synchronization error system between the driving and the response systems not only passive but also asymptotically stable. The simulation results show that the proposed method is effective and robust against uncertainties in the systemic parameters.     

Adaptive synchronization of chaos in permanent magnet synchronous motors based on passivity theory

An adaptive synchronization control method is proposed for chaotic permanent magnet synchronous motors based on the property of a passive system.We prove that the controller makes the synchronization error system between the driving and the response systems not only passive but also asymptotically stable.The simulation results show that the proposed method is effective and robust against uncertainties in the systemic parameters.     

用周期铁磁结构环作磁累积发生器的初始能源

 首先推导了描述铁磁体的磁场方程，并分析计算了圆筒型周期性永磁结构环内部所携带的磁能，研究了磁能与永磁体质量的关系。分析表明，采用内外径分别为60和90mm、长为60mm、质量约为30kg的四级周期永磁结构能够提供1kJ左右的磁能。这种结构有可能成为间接馈电磁累积发生器的初始能源。     

Predictive control of a chaotic permanent magnet synchronous generator in a wind turbine system

This paper investigates how to address the chaos problem in a permanent magnet synchronous generator(PMSG)in a wind turbine system.Predictive control approach is proposed to suppress chaotic behavior and make operating stable;the advantage of this method is that it can only be applied to one state of the wind turbine system.The use of the genetic algorithms to estimate the optimal parameter values of the wind turbine leads to maximization of the power generation.Moreover,some simulation results are included to visualize the effectiveness and robustness of the proposed method.     

基于潮流追踪的电网同步性能优化及鲁棒性分析

采用二阶类Kuramoto模型对电网进行合理建模,分别应用临界同步耦合强度和平均同步误差来描述电网的同步能力和鲁棒性.研究发现,发电机的功率分配对线路的传输功率影响较大,而电网中高负荷线路越多,网络越难同步.基于这一发现,首先在发电机功率均匀分配（EG）方式下,计算出每条线路的传输功率,然后基于潮流追踪算法提出一种发电机功率非均匀分配（TG）方式,即在发电总量不变的情况下,增大枢纽发电机节点的功率,减小边缘发电机节点的功率.该发电机功率分配策略可以在一定程度上降低网络的临界同步耦合强度,减小平均同步误差,改善电网的同步性能和鲁棒性.     

Synchronization on coupled dynamical networks

In this paper, partial synchronization (PaS) in networks of coupled chaotic oscillator systems and synchronization in sparsely coupled spatiotemporal systems are explored. For the PaS, we reveal that the existence of PaS patterns depends on the symmetry property of the network topology, while the emergence of the PaS pattern depends crucially on the stability of the corresponding solution. An analytical criterion in judging the stability of PaS state on a given network are proposed in terms of a comparison between the Lyapunov exponent spectrum of the PaS manifold and that of the transversal manifold. The competition and selections of the PaS patterns induced by the presence of multiple topological symmetries of the network are studied in terms of the criterion. The phase diagram in distinguishing the synchronous and the asynchronous states is given. The criterion in judging PaS is further applied to the study of synchronization of two sparsely coupled spatiotemporal chaotic systems. Different synchronization regimes are distinguished. The present study reveals the intrinsic collective bifurcation of coupled dynamical systems prior to the emergence of global synchronization.     

Critical points and transitions in an electric power transmission model for cascading failure blackouts

Cascading failures in large-scale electric power transmission systems are an important cause of blackouts. Analysis of North American blackout data has revealed power law (algebraic) tails in the blackout size probability distribution which suggests a dynamical origin. With this observation as motivation, we examine cascading failure in a simplified transmission system model as load power demand is increased. The model represents generators, loads, the transmission line network, and the operating limits on these components. Two types of critical points are identified and are characterized by transmission line flow limits and generator capability limits, respectively. Results are obtained for tree networks of a regular form and a more realistic 118-node network. It is found that operation near critical points can produce power law tails in the blackout size probability distribution similar to those observed. The complex nature of the solution space due to the interaction of the two critical points is examined.(c) 2002 American Institute of Physics.     

一种有效的提高复杂网络同步能力的自适应方法

本文提出了一种根据节点状态来调节网络中边权重的自适应方法(MDMF)来提高网络的同步能力, 总结了网络规模与网络平均速度对同步能力的影响. 研究发现, 通过这种自适应方法, 得到网络的同步能力与网络规模成幂率关系. 在相同网络规模下, 此方法能使网络的同步能力高于无权重网络几个数量级.当网络规模越大时, 提高同步能力越高效.     

执行依赖启发式动态规划PMSM控制策略研究

永磁同步电机算法中的PID参数固定不变,自适应能力较差。近似动态规划具有自学习能力,能动态调整参数,增强系统的自适应能力。本文将近似动态规划中的代表性算法——执行依赖启发式动态规划与类PI网络相结合,根据环境反馈对各个策略进行评价,选取评价最优的策略在线调整动作网络参数,对永磁同步电机进行自适应最优控制。仿真结果表明,执行依赖启发式动态规划加PI控制算法在系统速度变化和负载变化过程中,动态效果和稳态精度优于传统PID控制。