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《毕业设计（论文）开题报告-永磁同步电动机混沌系统的控制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、襄樊学院毕业论文（论文）开题报告学生姓名：＿喻菊霞学号：院（系）：物理系电子信息科学与技术专业电子信息科学与技术班级:电子0312题目：＿永磁同步电动机混沌系统的控制＿＿指导教师：张静2007年4月2日毕业设计（论文）开题报告1．本课题的目的及研究意义永磁同步电动机在一定工作情况下将呈现混沌运动，而混沌运动对电动机的运行可能是有害的。有必要研究一些简单而有效的控制律来控制消除其混沌现象。研究表明采用部分线性化方法和负反馈控制方法对永磁同步电动机混沌系统模型进行控制，可以实现被控系统的稳定化、平衡化，
2、相对其它的控制方法具有一定的优越性。本文详细的说明了所研究的永磁同步电动机混沌系统的两种控制方法的原理模型，并阐述了如何应用matlab编程求解方程以及如何仿真进行数值研究以证明控制律简单有效。数值研究结果表明控制律简单有效，方便实现，具有重要的工程意义。2．本课题的国内外的研究现状20世纪70年代以来,科学家对电动机的动态特性进行了广泛的研究,涉及到电动机的起动、调速和振动。在电动机的动力学研究领域[1],仍有许多问题需要进一步研究,诸如电动机调速系统的低速特征,即低频“振荡”。这些问题与数学与物
3、理学中对非线性系统的混沌研究密切相关。众所周知,电动机的数学模型是多变量、强藕合的非线性系统。对非线性动力系统的动态特性的进一步研究必然涉及到混沌。混沌是非线性系统领域的一个活跃的前沿,理解和利用非线性控制系统丰富的动态特性对现代科技具有重要的影响。需要更多的努力致力于这一科学和工程的挑战。到目前为止,对永磁同步电动机混沌现象的研究还非常有限。文[2]讨论了无刷直流电动机的动态特性,该文给出永磁同步电动机混沌研究的一些初步结果。首先,给出满足常输入电压、常外部扭矩的电动机稳态特征的表达式,通过求解一
4、个三阶多项式方程可得到稳态值;其次,讨论如何调节无外部输入和负载的PMSM的参数,使其本身呈现极限环或混沌行为;此外,讨论更一般的情形,即有外部输入和负载的情形。还给出调节系统参数的方法,使之呈现极限环或混沌。最后,计算机仿真证实了PMSM中的混沌现象。目前,大多数研究处于理论分析和仿真研究阶段[2～4]。所谓电机的混沌运动是指电机参数模型运行参数取样时,计算其取样数列的Lyapunov指数大于零或用混沌判定的其它方法判定系统具有混沌的特征[2～4]。所谓混沌控制就是把混沌系统转化为非混沌系统,而混
5、沌反控制[5]就是非混沌的系统转化为混沌系统。如何采用有效的方法研究电机的混沌控制与反控制问题是电机性能研究中一个具有挑战性的问题。在电机混沌现象的研究中,文献[6]研究了永磁同步电动机混沌运动的模型,文献[7]利用Lyapunov指数和容量维对该模型进行分析,进一步验证了永磁同步电动机中混沌运动的存在性,文献[8]采用纳入轨道和强迫迁徙方法控制了永磁同步电动机中的混沌现象,文献[9]研究了永磁同步电动机中混沌运动的延迟反馈控制,取得了较好的效果。研究混沌时,Poincare映射是一种公认的有效方法
6、。然而,在Poincare映射中系统振动的有些信息没有很好地反映[10]。文献[11]从故障诊断的角度出发,研究了动力系统在有周期激扰力作用时的周期采样峰-峰值图方法,可以作为识别系统不同非线性响应的一种方法。文献[12]讨论了部分线性化方法控制LV系统.然而,这些控制方法在性能上却各有各的不够完善之处。文献[8]提出的采用纳入轨道和强迫迁徙方法控制PMSM中的混沌，该控制在理论上虽然有效，但是由于它的控制目标不允许是给定系统自身的轨道或状态，并且需要系统轨道处于吸引域中时才能施加控制，因而在系统实
7、际中很难实现。再者其控制策略本质属于开环控制，不能保证控制过程的稳定性；文献[9]利用状态延迟反馈研究了PMSM中的混沌控制，但是该方法很难确定控制的周期目标轨道与延迟时间的关系，而且不容易到预知的轨道。为了研究更优的控制方法，本文首先介绍永磁同步电动机混沌模型，然后在该模型的基础上研究如何采用负反馈控制方法[13]和部分线性化控制方法[14]对永磁同步电动机混沌模型进行控制，消除混沌，将系统控制到指定的平衡态，数值研究结果表明控制律简单有效。3．本课题的研究内容总的来说，对永磁同步电动机的控制从二
8、种控制方法来研究：采用反馈控制法控制，而反馈又分为自反馈和错位反馈；采用部分线性化方法控制；从第一种思路出发,我们可在永磁同步电动机混沌模型的基础上对其第二个式子引入反馈，包括自反馈和错位反馈。自反馈是指将反馈量引回输入的控制端；错位反馈则是将反馈不引到控制量本身，而引向其它控制端。并应用霍尔维茨判据来确定K值的范围沿着第二种思路，我们从误差的角度来研究，我们把原系统和被控系统的差值叫做误差动力系统。研究该系统在时间趋于无穷时，其误差都趋于无穷，则原系统和被控系统等价
