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基于混沌同步的永磁同步电机控制

作者:时间:2010-10-14来源:网络收藏

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/162777.htm

2 器设计
  线性器尤其比例积分(PI)器在速度控制中通常是首选的设计方案。简单地表述为双闭环控制系统:内环为电流环,外环为速度环。这里就以比例调节器为例,说明传统的线性调节器在控制应用中的弊端。记Iqr和Idr分别为q轴和d轴的指令电流,而实际中Idr=0可以很容易得到保证[4],则采用比例调节器的d-q电压为:

为了得到不受驱动的Lorenz系统,可以使外部转矩TL=0,以及指令电流Iqr=0。可以得到如下的模型:

将(7)式代入(11)式,通过计算可以得到Lorenz系统族的Lyapunov指数集与反馈增益Kp的关系,如图2所示。图中计算所采用的方法同样是Wolf法,只不过此时Lyapunov指数集的计算与反馈增益Kp息息相关。
从图2可以看出在较小的反馈增益 Kp(Kp86)下能够保持稳定,随着Kp的增加,混沌化逐渐加剧。在控制系统设计时,一方面为了保证系统的响应速度,必须有较大的反馈增益;而另一方面,大的反馈增益又容易使系统混沌化。对于PI调节器,也有同样的结果。受非线性反馈的启发[14],可以引入如下的反馈:

  通过简单的零极点配置方法,闭环系统就能得到期望的性能。更进一步来说,实际系统中某些变量是不能直接测量的,例如现在研究的同步电机无位置传感器控制就是只能测量电机的角速度?棕。为此,可以构造基于混沌同步的状态观测器,估计出其他变量,从而可以实现控制。其结构框图如图3所示。也就是说,通过构造与永磁同步电机相关的同步子系统,将控制所需的电机状态变量用通过同步后的子系统变量代替,从而形成闭环控制。



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