永磁同步电机模型的混沌同步控制

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永磁同步电机混沌运动的电流变化率反馈控制

ＣｕｒｎｔＲａｅＦｅｄｂｃｎｔｏｆＣｈｏｎＰｅｍａｎｔｒｅｔｅａｋＣｏｒｌｏａｓｉｒｎｅＭａｎｅｙｈｒｎｕｏｏｒｇｔＳｎｃｏｏｓＭｔ
ＬＵＯＹｏ — ｉｕｘｎ（ｐｒｍｅｔｏｅｈｎｃｌｇｎｅｉｇ，ＨｕａｉｅｓｔｆＤｅａｔｎｆＭｃａｉａＥｎｉｅｒｎｎｎＵｎｖｒｉｙｏ
永磁同步电机混沌运动的电流变化率反馈控制
罗佑新
（湖南文理学院机械工程系，常德４５０）１００
摘要：对永磁同步电动机中存在的混沌运动，出了一种新的混沌控制方法。该方法以永磁同步电动机电针提
ｐｏｏｅｏｔｏｌｒｏｔｉａｃｉｅｓｅｄｆｅｂｃｏｔｏｌｒｉｌｔｎｒｓｌｒｓｎｅｏｓｏｔｅｒｐｓｄｃｎｒｌ，ｆｒｉｓｎａｔｐｅｅｄａｋｃｎｒｌ．Ｓｍｕａｉｅｕｔｉｐｅｅｔｄｔｈｗｈｅｖｅｏｓｓｍｐｅｅｓａｄｅｆｃｉｅｅｓｏｈｔｏ．ｉｌｎｓｎｆｅｔｎｓｆｔｅｍｅｈｄｖＫｅｒｓ：ｐｒｎｎａｎｔｓｎｈｏｏｓｍｏｏ；ｃａｔｃｃｎｒｌｅｄａｋｃｎｒｌｅ；ｓｅｄｆｅｂｃｙｗｏｄｅｍａｅｔｍｇｅｙｃｒｎｕｔｒｈｏｉｏｔｏ；ｆｅｂｃｏｔｏｌｒｐｅｅｄａｋ

永磁同步电机系统模型预测控制

永磁同步电机系统模型预测控制
01 引言
03 研究方法
目录
02 文献综述 04 参考内容
引言
随着电力电子技术、微处理器和传感器技术的快速发展，永磁同步电机（PMSM）系统在许多领域得到了广泛应用。作为一种典型的交流调速系统，永磁同步电机具有高效率、高精度和快速响应等优点。然而，要充分发挥这些优点，需要依赖于精确的控制方法。模型预测控制（MPC）是一种先进的控制策略，可以适用于具有非线性、耦合和时变特性的复杂系统。
3、最大转矩控制
最大转矩控制是一种以最大转矩为目标函数的弱磁控制策略。通过优化控制器参数，使电机在高速或大负载下运行时具有最大转矩，从而避免磁饱和和提高系统性能。该方法需要建立准确的电机模型和优化算法，实现起来较为复杂。
四、应用例
在实际应用中，某型轨道车辆采用了基于最大效率控制的弱磁控制策略。通过实时监测定子电压和电流，根据电机运行状态调整控制器参数，实现了对电机的弱磁控制。实验结果表明，采用该控制策略的PMSM系统在高速和大负载下运行稳定、效率高、转矩波动小，显著提高了轨道车辆的运行性能和稳定性。
在永磁同步电机控制中，模型预测控制可以实现对电机的快速、精确和稳定控制。本次演示将介绍一种永磁同步电机系统模型预测控制的方法。
文献综述
永磁同步电机系统模型预测控制的研究已经取得了丰富的成果。研究者们针对不同的控制目标和要求，提出了多种模型预测控制策略。例如，基于矢量控制的模型预测控制策略可以有效地提高电机转矩的动态响应和鲁棒性；采用优化算法的模型预测控制策略可以在保证系统性能的同时，降低控制算法的计算复杂度；
五、结论
轨道车辆用永磁同步电机系统弱磁控制策略是提高其性能的关键技术之一。本次演示介绍了PMSM的工作原理和弱磁控制的必要性，并详细阐述了电压反馈控制、最大效率控制和最大转矩控制等弱磁控制策略的实现方法。通过应用案例的介绍，证明了采用最大效率控制的弱磁控制策略可以显著提高PMSM系统的性能和稳定性。

部分线性化控制永磁同步电动机混沌系统的实现

．
（）３
（ｏＹ，）Ｘｏｏ是平衡点坐标．Ｚ利用ｍｔｂ编程计算ａａｌ
平衡点的特征根方法
基金项目：湖北省物理实验教学示范中心建设项目
作者简介：张静（９７）１６．，女，湖北襄樊人，襄樊学院物理与电子信息技术系副教授．
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２００７年５月
襄樊学院学报
ＪｕａｏａｇａｉｅｓｔｏｒｌｆｎＸｉｎｆｎＵｎｖｒｉｙ
Ｍａ．０７ｙ，０２Ｖ１８Ｎｏ５ｂ．．２
第２８卷第５期
部分线性化控制永磁同步电动机混沌系统的实现
ｓｙｍｓｘｌｘ３２ｘ
以及如何仿真进行数值研究以证明控制律简单有效，
具有重要实际的意义．
１永磁同步电动机混沌模型
气隙均匀的永磁同步电动机混沌模型为
ｆ＝’ ＋２ｘ ’ ｌ一ｘｌｘ３：ｆ＝一２ｘ＊３２＊３；２ ’ 一ｌｘ＋０ｘ ’ ｘｆ＝’．６ｘ — ．６ｘ ’ ３５４＂２５４＂３；
控制和混沌通信等混沌学的研究已成为非常活跃的研究领域口物理实验中心积极跟踪前沿学科的发】．
展将混沌研究引入教学内容，并且除注重纯理论研究外，如何使学生能进一步理论联系，系统表现出极限环、
混沌特性．由于＝．和＾２５６ｙ０时，４＝系统出现混沌
＋＿
（５）
ａ＝一ｚ２ｙ２一０１ｘ２２；５４５４］１［００；２— 一０＋００．６—．６１ｚ［０２＝ｉ（１；２ｄ２ｓ］ｅａ）００ｇｄａ＝一００；０１ｘ３２；５４．］２［ｚ３ｙ３一３— 一０＋００．５４１ｚ６６［００］ｅ（２；０ｄ３ｓ３＝ｉａ）ｄ３ｇ

永磁同步电动机的混沌特性及其反混沌控制

ａｔｃｎｒｌｏｈｏｒｃｏｉｃｏｎ・ｏｔｆｃｓｏｈｔ￣ｎ．Ｔｅｆｒｔｉａｅｔｄｅｅｃａｔｈｒｃｒｔｓａｄｉｔｃｎｒｌｏｈｏｆｒｉｏａａｉｆｈｒｏｈｓｐｐｒｓｕｓｔｈｏｉｃａａｔｉｃｓａｉｏｔｆｃｓｏｐ－ｅｅｉｈｃｅｓｉｎｔｎ・ｏａｅ
ｓｌｉｅｒｏｔｌｒｈｅＭＳｓｓｍｗｌａｏｅｈｉｃａｔｂｈｖｏｉｉｔｌｏｒｔｎｌ￣ｏ，ｗｉｓｎｗｎａｉｅｌａｎｏｌ，ｔＰＭｔｍｐｎｃｒｅｙｅｉｌｘｉｔｈｏｉｅｉｒｔｓｂｅｐａｏａｒｍｌｓｂｃａｎｓａｅｉｅｈｃｏｓｈｉｋ
一
沌运动模型，讨了永磁同步电动机的混沌运动机探理．文献（）究中进一步应用Ｌａｕｏ在２研ｙｐｎｖ指数说
摘要：永磁同步电动机在一定工作情况下将呈现出混沌运动．在其非混沌工作区，过在永磁同步电动机系而通统中增加一个线性控制项，将使原本稳定的永磁同步电动机系统呈现出混沌行为，实现了系统的混沌化或反则即混沌控制．此本文全面地研究了永磁同步电动机混沌及其反混沌控制特性，为永磁同步电动机混沌运动的抑为这
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永磁同步电机模型预测控制及容错控制策略的研究

永磁同步电机模型预测控制及容错控制策略的研究永磁同步电机模型预测控制及容错控制策略的研究摘要：随着工业自动化技术的不断进步，永磁同步电机作为一种高效能、高动态响应、高功率因数的主动传动设备，得到了广泛的应用。

然而，永磁同步电机在实际运行中也面临着各种问题和异常情况的挑战。

本文以永磁同步电机的模型预测控制和容错控制策略为研究对象，对其进行分析和探讨，并提出相关解决方案。

一、引言永磁同步电机是一种高性能的电力驱动器，广泛应用于工业自动化领域。

其具有响应速度快、高效能、高功率因数等特点，但在实际运行中也会遇到一些异常情况，如电网故障、扰动等，需要进行相关的控制和管理。

二、永磁同步电机的模型预测控制研究永磁同步电机的模型预测控制是一种先进的控制策略，可以有效地解决电机模型不精确、外部扰动等问题。

该方法通过建立电机的数学模型，并根据该模型进行状态和输出的预测，从而实现更精确的控制。

在永磁同步电机的模型预测控制中，首先需要建立电机的数学模型。

该模型需要考虑电机的动态响应特性、电机转子位置、转子磁场等因素。

然后，通过模型预测，确定电机的最优控制量，并对其进行相应调节。

最后，将调节后的控制量输入到电机的控制器中，以实现对电机的精确控制。

三、永磁同步电机的容错控制策略研究在实际运行中，永磁同步电机可能会遇到电网故障、电机故障等异常情况。

为了保证电机的稳定运行，需要针对这些异常情况制定相应的容错控制策略。

容错控制策略通常包括故障检测、故障诊断和故障恢复三个阶段。

首先，需要对电机进行故障检测，通过监测电机的输入输出信号，判断电机是否出现异常。

然后，针对电机故障进行诊断，确定故障类型和位置。

最后，根据故障诊断结果，采取相应的故障恢复措施，保证电机的稳定运行。

四、相关解决方案的提出针对永磁同步电机的模型预测控制和容错控制策略，本文提出了一些相关解决方案。

在模型预测控制方面，可以采用基于最优化算法的模型预测控制方法，以提高控制精度和响应速度。

永磁同步电机的混沌模型及其控制器设计

材料和控制技术的迅速发展也促进了ＰＭＳＭ的
件下会呈现出极限环和混沌吸引子等非常丰富的
动态行为。Ｊｉห้องสมุดไป่ตู้ｎｇＩ４等对气隙非均匀的ＰＭＳＭ系统进
行了Ｈｏｐｆ分岔动态行为研究。Ｌｉ等研究了永磁同步电机的复杂动力学行为，如Ｐｏｉｎｃａｒｅ映射、
ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｍｏｔｏｒｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｓｅｃｏｎｄｌｙ，ｔｏｅｌｉｍｉｎａｔｅｔｈｅｃｈａｏｓｂｅｈａｖｉｏｒ，ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｆｏｒｐｅｍａｒｎｅｎｔｍａｇｎｅｔｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｍｏｔｏｒｃｏｎｔｒｏｌｂａｓｅｄｏｎｌｉｎｅｒａｆｅｅｄｂａｃｋｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｏｒｙ．Ｌａｓｔｌｙ，Ｍａｔｌａｂｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓａｒｅｓｈｏｗｎｔｏｖｅｒｉｆｙｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆｔｈｅ
（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｏｔｈｒｗｅｓｔＡ＆ＦＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙａｎｇ！ｉｎｇ７１２１００，Ｃｈｉｎａ）

永磁同步电机的模型和方法课件

电流方程
电流方程描述了PMSM的定子电流与转子位置之间的关系。
电流方程通常表示为：I = Iq×sin(θr) + Id×cos(θr)，其中 I是电流矢量，Iq是定子电流矢量，Id是直轴电流矢量，θr是转
子位置角。
该方程反映了随着转子位置的变化，定子电流矢量的变化情况。
磁链方程
磁链方程通常表示为：Ψ = L0×I + L1×(θr)，其中Ψ 是磁通链数，L0和L1是与电机结构有关的常数，θr 是转子位置角。
06 参考文献
参考文献
01
总结词
详细描述了PMSM的数学模型和等效电路模型，并给出了仿真结果和实
验结果。
02 03
详细描述
本文介绍了永磁同步电机的数学模型和等效电路模型，通过仿真和实验验证了模型的准确性和有效性。该文还对PMSM的控制器设计进行了详细讨论，为PMSM的控制提供了理论依据。
总结词
磁链方程描述了PMSM的磁通链数与转子位置角之间的关系。
该方程反映了随着转子位置的变化，磁通链数的变化情况。
转矩方程
转矩方程描述了PMSM的输出转矩与定子电流之间的关系。
转矩方程通常表示为：T = (P/2π)×(θr×Iq)，其中T是输出转矩，P是电机极对数，θr是转子位置角，Iq是定子电流矢量中的直交分量。
永磁同步电机的发展趋势和挑战
发展趋势
随着技术的不断发展，永磁同步电机将朝着更高效率、更高可靠性、更小体积和更低成本的方向发展。同时，随着智能制造和物联网技术的快速发展，永磁同步电机的智能化和网络化也将成为未来的发展趋势。
挑战
尽管永磁同步电机具有许多优点，但在高温、高湿、高海拔等恶劣环境下运行时，仍存在一些挑战。例如，高温会导致永磁材料性能下降，高湿会使电机腐蚀生锈，高海拔会使电机功率下降等。因此，提高永磁同步电机的环境适应性是当前面临的重要问题之一。

基于线性反馈法的永磁同步电机混沌控制

＝Ｚ，０而此时系统处于不稳定的状态，果不对如
展开后得到：
系统进行进一步的控制，系统不会停留在点＝
收稿日期：０００－Ｉ２１－１１
基金项目：家自然科学基金资助项目（０７０９；辽宁省教育厅高等学校科学研究计划资助项目国６８００）
（０９１４２００８２０Ａ，０８９）１
作者简介：汪军（９４一）女，１６，副教授，硕士，主要从事数量经济混沌、混杂系统方面研究
达到控制其稳定的目的．控制器也使用这一方本
法进行控制，面考虑李亚普诺夫指数的问题来下
：
２０４。
确定ｋ的范围，系统（）Ｊｃｂａ阵为：６的ａｏｉｎ矩
２Ｚ０ｏ２＋１
图１永磁同步电动机混沌图
望值Ｌ．
０的情况可以看成系统在运行一段时间后，突然
断电的情况．如取＝．＝０，，５６，２时，艺分４
别用，，表示，系统（）Ｙｚ则１表示为：
ｉｘ：＝ｚ－ｚ＋ｙ
且系统（）于混沌状态，图１示．２处如所
Ａ（）：
一
一
…
一
等
２控制器设计
因本系统的三个变量分别为永磁同步电机的定子、转子电流和角速度，而角速度又与转速成正比关系．由于实际应用的需要本控制器重点研究对角速度的控制，于任意临近混沌吸引子的点对

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０５．６４ — ５．６４
ｊ
其特征方程为：
＋７．６＋４６．６９ — １４２００２０９．＋５０．８２＝０２４６０
理证明这种控制方法的有效性，用数值仿真验并
证这种方法的有效性．
对于该混沌模型，当，和为一般的情形，失一般性，不取＝ｌａ／和＝１２Ｎ当ｒｄｓ．ｍ．
系统的吸引子（１ａ）和ｄ— 平面上的吸引图（）
子（１ｂ）图（）．
荭：一０ｄ．２时．），为参数［．，５当参数：．６ｚ１５４，Ｈ
∞ Ｆ（们／ｏＹ加加）＋／Ｘ，）ｔ，，（
＝
则可求得其功率谱并据以分析解的性质和运动特
２００８年９月
文章编号：０１９—２６（０８０ —０６ —００２９２０）３０１４
永磁同步电机模型的混沌同步控制
罗军
（州市第五十六中学，肃兰州兰甘７００３０）
摘要：分析了永磁同步电机系统的稳定性．并采用非线性反馈的方法构造了一个混沌同步系统．用Ｌ印ｕ０ｙｎｖ第二方法从理论上证明了该同步方法的有效性，用Ｍａａ利ｄｂ软件对系统进行仿真，仿真结果表明了该同步方法的有效性．关键词：混沌吸引子；永磁同步电机；同步
Ａ（９１，．７６１）了分析不动点的稳定性，１．３６３，．５为
将原系统方程组（）在不动点Ａ，Ａ１Ａ，３点附近Ｔｙｏ展开．以得到点Ａ的Ｊｃｂａａｌｒ可１ａｏｉｎ阵为：
Ｉ『・＿・２］３４６６２ｌ６ｌ３ — —８７＋（４６６１１８１ｒ．．７Ｉ２）
ｒ０ｄ系统有三个不动点分别为：１１．８＝２ｍ．Ａ（８８，
一
Ｌａｕｏｙｐｎｖ指数谱可以较直观地分析出该系统
解的动态特性．在参数＝．６ｒ２．件下得到５４，＝０条系统的最大Ｌａｕｏ指数为：．５４６对于三维ｙｐｎ：］
ｄ
～～
可知Ａ点是不稳定的．１同理Ａ点所对应的三个特征根分别为：ｌ＝一１００，．０１２：１．１４１７６，
＝一
ｄ＋
∞ ｑ＋
ｄ
１．７３Ａ点所对应的三个特征根分别为８１６．
兰州工业高等专科学校学报
第１５卷
自治系统，只要有一个指数大于０则系统处于混，
Ｘ＝Ｆｔ（，）
（）４（）５
沌运动．过数值仿真，通其对应的Ｌａｕｏｙｐｎｖ指数谱
如图２ｏ所示．分析是分析随机过程（括混（）谱包沌）的一种很有效的方法．于一般的运动方程，对
６１，一６３）Ａ（００４．９，一００）．３．５，２～２．０，０１９．２，
＊收稿日期：０８４９２０ —０ —２作者简介：罗军（９４一）男，肃兰州人，级教师１５，甘高
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第１卷５
第３期
兰州工业高等专科学校学报
ＪｕｎｌｆａｚｏｏｙｅｈｉｏｌｇｏｒａＬｎｈｕＰｌｃｎｃＣｌｅ０ｔｅ
Ｖｌ．５．０１Ｎｏ．１３Ｓｐ．２０８ｅ，０
鲁：一＋ ‘
等＝一）面一
（１）
１＝０．７７＋７．４２ｉ２＝０．７９ — ７．４２ｉ３９１３，３７１３，
３＝一８２９．１３可知Ａ，３点也是不稳定的平衡２Ａ
点．当初值ｉｄ
。
＝
Ｏ２ｉ：Ｏ２面．，％．，０＝Ｏ２时，到．得
文献标识码：Ａ
中图分类号：Ｔ１Ｍ３３
科学工作者已经提出大量的混沌控制与同步的方法ｎ，中一个主要的控制方法是基于系 “Ｊ其统状态变量的反馈策略来达到混沌控制．系统如状态变量延迟反馈法Ｊ系统变量正比例脉冲反，馈法［变量的数字滤波法［等．文针对永磁同引，］本步电机系统，分析了它的稳定性，用非线性反馈并的方法实现了它的混沌同步控制．Ｌａｕｏ定用ｙｐｎｖ
（）３
１模型的提出和稳定性分析
这里仅写出以～，和面为状态变量ＰＭ￣ｉ～ｄｉＭＳＥ
其对应的三个特征根分别为：
１＝６．３３，２＝一７．４２＋３．９４８８１９４０，
３＝～７．４２ — ３．９４ｉ１９４０．