永磁同步電機(jī)的混沌控制方法研究.pdf

1、永磁同步電動(dòng)機(jī)(PMSM)具有體積小、重量輕、反應(yīng)快、效率高等優(yōu)點(diǎn),隨著電力電子技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展，永磁同步電動(dòng)機(jī)交流伺服系統(tǒng)已經(jīng)在現(xiàn)代高性能伺服系統(tǒng)中得到了極為廣泛的應(yīng)用，尤其是近年來(lái)，隨著永磁材料的迅速發(fā)展，電力電子和控制技術(shù)的進(jìn)步，永磁同步電機(jī)將越來(lái)越多地替代傳統(tǒng)電機(jī)，應(yīng)用前景非常的樂(lè)觀，因而對(duì)永磁同步電機(jī)的研究是非常有意義的。
　　本篇論文首先研究了永磁同步電機(jī)的混沌行為，研究表明，永磁同步電機(jī)對(duì)輸入?yún)?shù)非常敏感，當(dāng)參數(shù)

2、落入某個(gè)區(qū)域時(shí)，永磁同步電機(jī)會(huì)產(chǎn)生混沌現(xiàn)象，由于這種混沌現(xiàn)象對(duì)于永磁同步電機(jī)來(lái)說(shuō)是非常有害的，應(yīng)該給予抑制。所以，本文研究的重點(diǎn)是對(duì)永磁同步電機(jī)中的混沌現(xiàn)象實(shí)施控制。另外，系統(tǒng)可能由于機(jī)械磨損，建模誤差，或者測(cè)量誤差導(dǎo)致參數(shù)的不確定性，于是，在研究的過(guò)程中考慮了參數(shù)不確定的情況，針對(duì)參數(shù)不確定的永磁同步電機(jī)，分析了混沌現(xiàn)象的存在，然后也研究其混沌現(xiàn)象的控制策略。
　　對(duì)于永磁同步電機(jī)的混沌控制策略的研究，主要做了以下工作：(1)研

3、究了參數(shù)固定永磁同步電機(jī)的脈沖控制策略，通過(guò)Lyapunov方法得出使其穩(wěn)定運(yùn)行的充分條件，然后對(duì)參數(shù)不確定的永磁同步電機(jī)設(shè)計(jì)脈沖控制器，并通過(guò)矩陣分析，將系統(tǒng)不確定矩陣進(jìn)行了有效的表示，在此基礎(chǔ)上，得到了參數(shù)不確定的永磁同步電機(jī)系統(tǒng)漸近穩(wěn)定和指數(shù)穩(wěn)定的充分條件。(2)提出了永磁同步電機(jī)模糊控制的數(shù)學(xué)模型，并針對(duì)參數(shù)固定和參數(shù)不確定的永磁同步電機(jī)設(shè)計(jì)相應(yīng)的模糊控制器，并分別得出了參數(shù)固定和參數(shù)不確定的永磁同步電機(jī)的穩(wěn)定性條件。(3)在研

4、究脈沖控制和模糊控制的基礎(chǔ)上，提出模糊脈沖控制的混沌數(shù)學(xué)模型，設(shè)計(jì)一種能夠綜合利用脈沖控制和模糊控制優(yōu)點(diǎn)的控制器，并研究其穩(wěn)定性，得出了參數(shù)固定和參數(shù)不確定的兩種永磁同步電機(jī)的漸近穩(wěn)定和指數(shù)穩(wěn)定的充分條件，同時(shí)也指出，當(dāng)脈沖間距比較大的時(shí)候，模糊脈沖控制的控制難度越來(lái)越大，理論上雖然存在相應(yīng)的模糊脈沖控制器，但在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)增大成本，因此不利于實(shí)際利用，于是，在脈沖間隔比較小的情況小，做相應(yīng)的模糊脈沖控制是非常有效的。本文對(duì)所提出的方法

5、都做了數(shù)值模擬，模擬結(jié)果表明所得的結(jié)果對(duì)于永磁同步電機(jī)的穩(wěn)定性控制是有效的。
　　在實(shí)際運(yùn)行中的永磁同步電機(jī)，由于電壓的不穩(wěn)定，工作環(huán)境的瞬間振動(dòng)等，有可能導(dǎo)致電機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)擾動(dòng)現(xiàn)象，于是本文最后對(duì)具有擾動(dòng)的永磁同步電機(jī)進(jìn)行研究，重點(diǎn)研究具有脈沖擾動(dòng)的永磁同步電機(jī)，同樣考慮了其中參數(shù)固定和參數(shù)不確定的兩種情況，首先提出數(shù)學(xué)模型，然后設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制規(guī)則，并研究其穩(wěn)定性，得到了參數(shù)固定和參數(shù)不確定的永磁同步電機(jī)漸近穩(wěn)定和指數(shù)穩(wěn)定的充分條