[发明专利]永磁同步电动机系统与R*ssler系统的自适应同步控制方法

摘要

本发明公开了永磁同步电动机系统与Rössler系统的自适应同步控制方法，首先，建立了均匀气隙PMSM的混沌运动状态方程，采用混沌数值方法分析了PMSM运动中的混沌现象。其次，建立了PMSM系统同步框架，设计简单连续的同步控制器，实现了PMSM主‑从系统与Rössler目标系统的自适应异结构同步控制，证明了PMSM主‑从系统和Rössler目标系统广义同步。本发明首先得出永磁同步电动机混沌运动状态，然后基于自适应控制理论推导出永磁同步电动机混沌运动系统的控制律，最后对其PMSM系统混沌进行异结构同步运动控制。该控制策略克服了PMSM系统与Rössler系统两者间异结构控制中动态性能差、稳定性不高等缺点。

主权项

1.永磁同步电动机系统与系统的自适应同步控制方法，包括如下步骤:(1)、首先，建立了均匀气隙PMSM的混沌运动状态方程，采用混沌数值方法分析了PMSM运动中的混沌现象，其具体步骤如下：(11)、经过变换的均匀气隙永磁同步电动机数学模型为：式(1)中均为状态变量，分别为电机角速度、直轴、交轴电流；和分别为定子直轴和交轴电压；为负载转矩；L为线圈电子电感，R代表线圈电阻，ψ_r为磁链，β为黏性阻尼系数，j为极惯性矩，np为电机磁极对数；(12)、为表示出永磁同步电机的混沌属性，需要使用变量变化的方法，这里，令τ＝L/R，κ＝β/(n_pτψ_r)，定义无量纲化的ω，id，iq为：式(2)中，ω，i_d，i_q分别为无量纲化的电机角频率以及无量纲化的直轴电流、交轴电流；(13)、由上述步骤得到永磁同步电机无量纲化的模型为：式(3)中γ＝‑ψ_r/(κL)，σ＝βτω/j，u_d和u_q分别为无量纲化的直轴和交轴定子电压；为无量纲化的负载转矩；σ，γ分别为系统参数；(2)、建立了PMSM系统同步框架，设计一种简单连续的自适应同步控制器，实现了PMSM主‑从系统与目标系统的自适应异结构同步控制，具体步骤为：(21)将式(3)表示为定义哈密尔顿函数H为(22)、对式(4)的ω，u进行求导，求导的表达式如下：求解后，ω_*,u_*表示为：u_*＝‑g^Tpx‑H^TEx  (7)将式(6)和式(7)代入到式(4)得到下式：将式(6)和(7)转换可得，由式(4)和式(8)可得，将ω*，u*分别带入到式(10)可知，得到H(x,P,ω,u_*)≤H(x,P,ω_*,u_*)≤H(x,P,ω_*,u)由此可知，ω*，u*是哈密尔顿函数H(x,P,ω,u)的鞍点，说明PMSG混沌控制系统输出反馈控制律增益是合理存在的，能够实现PMSM主‑从系统与目标系统的自适应异结构同步控制。