基于改进函数投影同步的PMSM有限时间混沌控制

研究了均匀气隙永磁同步电动机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)在参数确定,以及空载且定子绕组只有直轴输入电压供电的情况下,对在一定的输入电压范围内发生的混沌振荡进行控制.针对PMSM中直轴、交轴电流和电机角速度的混沌振荡,提出一种基于改进函数投影同步和有限时间稳定的控制方法.设计了改进函数投影同步控制器,并基于Lyapunov稳定性定理,从理论上证明所设计的控制器的有效性.仿真结果表明,系统在施加的控制器的作用下,原运行于混沌状态的系统能够在很短时间内收敛于稳定的状态,且具有对外部扰动的强鲁棒性.与施加输入–状态线性化方法设计的控制器的效果相比,系统状态变量能够更快达到预期控制设定值,并维持在平衡状态运行,具有良好的动态品质.

一类含常数项的混沌系统在未知参数下的同步

研究了一个新的含有常数项的混沌系统在参数未知情况下的修正函数投影同步问题。对新的含有常数项的混沌系统从平衡点的稳定性、耗散性、poincare映射、功率谱及初值敏感性5个方面进行了特性分析。基于修正函数投影同步方法,设计了有效的控制输入及参数自适应律,根据Lyapunov函数稳定性定理从理论上证明修正函数投影同步误差系统在原点的渐近稳定性,从而实现了新混沌系统的修正函数投影同步控制。数值模拟仿真证明了同步方法的正确性,该同步方法可以应用于混沌保密通信的研究中。

Duffing-Holmes型振子混沌系统的控制

对Duffing-Holmes型振子混沌系统进行动力学分析,发现其内部蕴含着丰富的动力学特性,在适当的参数取值下会体现出混沌系统的特性.采用自适应控制方法对Duffing-Holmes型振子混沌系统进行控制,利用RBF神经网络逼近系统模型中的非线性项,通过设计合适的控制器和参数自适应律,从理论上对此受控系统进行了稳定性分析,并进行系统数值仿真,受控系统变量能够在很短时间内跟踪期望目标值.而且和采用输入-状态线性化控制方法及基于RBF神经网络逼近非线性项的滑模控制方法相比较,具有快速性更好、稳定性更高的特点.

基于反馈线性化的Duffing混沌系统控制

采用输入-状态线性化方法控制Duffing系统中的混沌现象,首先利用输入-状态可线性化的条件对此系统进行判断,当条件满足时,运用微分几何中的Lie导数和Lie括号运算对加控制的Duffing方程进行变换,使之变为线性方程,然后对线性化后的方程设计控制器,使输出达到期望值。此方法在线性化过程中没有忽略任何高阶非线性项,不仅使系统状态稳定地收敛于零,还能实现对周期信号的稳定跟踪。仿真结果证实了该方法的有效性。

Duffing系统的控制研究

对Duffing混沌系统采用基于RBF神经网络逼近非线性项的滑模控制方法,设计了系统的控制输入和RBF神经网络的自适应律,然后从理论上对系统进行稳定性分析,构造Lyapunov函数,通过理论推导证明了在所设计的控制输入和RBF自适应律作用下,系统在原点是渐近稳定的.最后仿真结果证明了该方法的有效性,利用该方法可以实现对周期信号的快速稳定跟踪,达到了控制目的.

MATLAB仿真在电力电子技术课程中的应用

介绍了MATLAB软件的仿真集成环境Simulink的功能、特点和用于电力电子电路仿真的电气系统仿真库,总结了进行电路及系统仿真分析的具体步骤,并以三相桥式全控整流电路(电阻性负载)为例进行仿真,在不需重建系统仿真模型的基础上,可方便地对不同参数和负载情况进行比较和性能指标分析,使教学更具有实时性、直观性、生动性。

MATLAB仿真在电力电子技术课程中的应用研究

电力电子技术课程是电气自动化、机电一体化、应用电子技术等专业的一门重要的专业基础课,由于该课程理论教学内容抽象难懂,学生较难理解与掌握,对该课程的教学方法进行改革。利用MATLAB/Simulink仿真软件,以三相桥式全控整流电路(阻感性负载)为例,通过改变电路中晶闸管的触发角或负载的相关参数,得到改变后电路的相关电压电流波形,为同一电路在不同参数条件下输出量的比较和性能指标分析提供一定的便利。该方法直接明了、生动、形象,有利于促进学生对所学电路工作过程的积极认真思考,从而提高该课程的教学质量。

永磁同步电动机混沌系统的控制

采用基于微分几何理论的精确反馈线性化方法控制永磁同步电动机中的混沌现象,分析了其中一种典型情况,即永磁同步电动机混沌系统在其参数均不为零的情况。在其他参数确定之后,通过调节另一个参数使系统呈现混沌状态,针对在该参数下系统出现的混沌运动进行控制。利用微分几何理论中的相关定理和引理,对施加控制的永磁同步电动机混沌系统检验能控性和对合条件,当条件满足时可求出系统的线性化状态方程及控制律,使非线性系统的控制问题转化为线性系统的控制问题,而线性化过程中没有忽略任何高阶非线性项。然后对线性化后的系统进行极点配置,设计所需的控制输入。仿真结果表明该方法可使系统状态快速稳定地收敛于零,从而具有良好的动态响应和稳态性能。

基于RBF神经网络的Duffing混沌系统控制

采用基于RBF神经网络的控制方法对Duffing混沌系统进行控制,运用RBF神经网络对受控的Duffing系统动力学方程中的非线性项进行自适应逼近,在保证受控系统在原点处的平衡态是一致渐进稳定的前提下,设计了相应的控制律及自适应控制律,使系统的状态变量在很短时间内稳定地收敛于目标值,仿真结果证明了该方法的有效性。

永磁同步电动机混沌系统的控制研究

采用自适应控制方法对永磁同步电机混沌系统进行控制研究,当该混沌系统参数未知时,基于Lyapunov稳定性理论,设计了相应的控制器和参数自适应律,使系统的状态控制到任意一个不稳定平衡点,并运用Barbalat引理,在理论上证明了受控系统的渐进稳定性,从而消除了混沌,仿真结果证明了该方法的有效性.

输入—状态线性化控制永磁同步电动机混沌系统

采用输入-状态线性化方法控制永磁同步电动机系统中出现的混沌现象,利用输入-状态可线性化的能控条件和对合条件对施加控制的混沌系统进行判断,当满足线性化条件时,运用微分几何中的Lie导数和Lie括号运算将非线性系统模型转化为线性模型,然后对线性化后的系统设计控制器,使系统的三个状态变量均稳定的收敛于零,从而消除了混沌,仿真结果证明了该方法的有效性。

互联电力系统的混沌控制研究

对具有多自由度、强耦合的二阶互联电力系统中的混沌现象进行了控制研究,当电力系统存在外在扰动因素时,系统的运行状态与系统的参数取值情况密切相关。对系统的任意一个参数进行调节时,Matlab仿真结果表明系统的状态变量变化毫无规律,呈现有界且总体吸引局部排斥的结构。电力系统中存在的混沌严重影响系统的安全稳定运行,采用基于RBF神经网络的滑模控制方法对系统进行控制,选取系统的一个滑模模态,设计有效的控制输入,通过对定义的李雅普诺夫函数求导让其小于等于零,得出系统自适应律的表达式。仿真结果证明了该方法的有效性,能够使系统状态变量快速而稳定地收敛于控制目标。

基于单片机课程教学改革的探索

单片机技术是广泛应用于各个领域的有关测量与控制的一门重要的专业课,是实现现代控制必不可少的工具与手段,是高职高专院校应用电子技术、电气自动化等专业的必修课程,此课程具有较强的理论性和实践性。随着单片机技术在生产生活中越来越广泛的应用,在高职高专电类专业的课程体系中,单片机应用技术显得尤为重要。在此,首先分析了单片机课程教学中存在的不足,然后从三点阐述了单片机课程教学改革的具体措施。

基于负反馈的永磁同步电动机中混沌现象的控制

采用负反馈方法对永磁同步电动机中出现的混沌现象进行控制,设计了简单而有效的控制器,求出施加控制器后系统的特征方程,通过劳斯判据求得增益的稳定范围,将系统控制到指定的平衡态,仿真结果证明了该方法的有效性。

永磁同步电动机混沌系统的控制研究

采用输入-状态线性化方法控制永磁同步电动机系统出现的混沌现象,通过微分几何理论分析及相关推导,把对非线性、强耦合的非线性系统的控制问题转变为新的线性系统的控制问题,接着根据极点配置情况对线性系统设计相应的控制输入,使系统状态快速稳定地收敛于零,有效的消除了混沌现象,理论推导及仿真结果力证了该方法的有效性。

超混沌Liu系统的控制研究

研究了超混沌Liu系统的自适应反馈控制和基于微分几何理论的状态反馈精确线性化方法控制的问题.首先利用Matlab软件计算了系统的平衡点以及该平衡点处系统的特征值,对系统进行了耗散性分析,确定了系统中混沌吸引子的存在,利用Wolf方法计算了系统的Lyapunov指数,绘制了超混沌Liu系统的相轨迹图和时域波形图,验证了该超混沌系统中蕴含的复杂动力学行为,然后分别采用自适应反馈控制方法和状态反馈精确线性化方法对超混沌Liu系统中出现的混沌现象进行控制,通过设计合适的控制器使超混沌Liu系统均能收敛于系统的惟一一个不稳定平衡点,最后通过数值仿真验证以上两种方法,仿真结果力证了控制方法的有效性.

Rossler系统的自适应控制研究

采用自适应控制方法对Rossler系统进行控制。当该混沌动力学系统的参数未知时,对原系统进行坐标变换,基于Lyapunov稳定性理论,设计合适的控制器和参数自适应律,通过理论推导证明了变换后系统在原点的渐近稳定性,从而理论上证明了原系统可控制到不稳定平衡点的结论。系统仿真结果证明可使系统控制到任意一个不稳定平衡点,从而达到了控制目的,力证了该方法的有效性。

超混沌系统的控制研究

采用自适应控制方法对一个新的超混沌系统进行控制.当系统参数未知时,通过对原超混沌系统进行坐标变换,将原超混沌系统状态控制到系统的任意一个不稳定的平衡点的控制问题转换为变换后系统在坐标原点的镇定问题.基于Lyapunov稳定性定理,设计合适的控制器以及参数自适应律对系统进行控制,借助巴巴拉特引理,通过理论推导证明了在所设计的控制器及参数自适应律作用下经坐标变换后的超混沌系统在原点是渐近稳定的,从而实现了将原超混沌系统控制到任意一个不稳定平衡点的目标,仿真结果力证了该方法的有效性.

新型类Lorenz系统的控制研究

采用输入-状态线性化方法对新型类Lorenz系统进行控制.首先,对受控系统检验其能控性和对合性,当满足线性化条件时,运用微分几何中的Lie导数和Lie括号运算将非线性模型转化为线性模型,即将非线性系统的控制问题转化为线性系统的控制问题.然后,再对线性化后的系统设计线性状态反馈控制律,并适当选择反馈增益.由此,既能对极点任意地进行配置,使系统的三个状态变量均稳定地收敛于零,从而消除混沌.仿真结果证明了该方法的有效性.

倒立摆系统的模糊控制研究

当倒立摆的摆角和摆速在一定范围内变化时,分别采用三个模糊集"负、零、正",对倒立摆系统的数学模型方程进行模糊化,得到7条Sugeno型模糊规则,根据系统参数及摆角和摆速的值,得到对应模糊规则下倒立摆系统的数学模型方程,然后对每个区域选择期望的闭环极点,设计出极点配置状态反馈控制器,对倒立摆系统进行控制,仿真结果力证了此方法的有效性。