基于微分几何方法的永磁同步电动机的混沌运动的控制

韦笃取; 罗晓曙; 方锦清; 汪秉宏

doi:10.7498/aps.55.54

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基于微分几何方法的永磁同步电动机的混沌运动的控制

韦笃取 , 罗晓曙 , 方锦清 , 汪秉宏

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基于微分几何方法的永磁同步电动机的混沌运动的控制

韦笃取, 罗晓曙, 方锦清, 汪秉宏

物理学报, 2006, 55(1): 54-59.

doi: 10.7498/aps.55.54

Controlling chaos in permanent magnet synchronous motor based on the differential geometry method

Wei Du-Qu, Luo Xiao-Shu, Fang Jin-Qing, Wang Bing-Hong

Acta Phys. Sin., 2006, 55(1): 54-59.

doi: 10.7498/aps.55.54

摘要
永磁同步电动机(PMSM)在某些参数及工作条件下会出现混沌运动，这将危及电机传动系统的稳定运行，因此如何抑制或消除PMSM中的混沌成为保持其稳定性的关键问题.利用微分几何控制理论，首先从解析上推导出PMSM混沌运动控制律的表达式，然后对控制过程进行仿真.理论分析及数值仿真结果表明：该控制策略不仅行之有效，而且相对其他控制方法具有一定的优越性.研究结果对保证电机传动系统的稳定运行具有较好的参考价值.

关键词:
混沌控制 /

微分几何 /

准确线性化 /

永磁同步电动机
Abstract
Recent investigation has shown that the permanent magnet synchronous motor(PMSM) may have chaotic behaviors for cortain values of parameters or under certain working conditions,which threatens the secure and stable operation of motor-driven.Hence,it is important to study methods of controlling or suppressing chaos in PMSM.Using the exact linearization theory of differential geometry,a law of controlling chaos in PMSM is deduced in this paper, and then,the process of controlling is simulated and analyzed.Theoretical analysis and simulation results show that the deduced control law is effective and its control property is better than that of other methods.Our results may help to maintain the system's secure operation.

Keywords:
chaos control /

differential geometry /

exact linearization /

permanent magnet synchronous motor
作者及机构信息
韦笃取¹,

罗晓曙¹,

方锦清³,

汪秉宏²

(1)广西师范大学物理与信息工程学院，桂林 541004; (2)中国科学技术大学近代物理系，合肥 230026; (3)中国原子能科学研究院，北京 102413

基金项目: 国家自然科学基金(批准号：10247005，70571017)，国家自然科学基金重点项目(批准号：70431002)和广西新世纪十百千人才工程人选专项资金(批准号：2002226)资助的课题.
Authors and contacts
Wei Du-Qu¹,

Luo Xiao-Shu¹,

Fang Jin-Qing³,

Wang Bing-Hong²

(1)广西师范大学物理与信息工程学院，桂林 541004; (2)中国科学技术大学近代物理系，合肥 230026; (3)中国原子能科学研究院，北京 102413
参考文献

施引文献

[1]	张绍华, 王聪, 张宏立. 永磁同步电动机的簇发振荡分析及协同控制. 物理学报, 2020, 69(21): 210501. doi: 10.7498/aps.69.20200413
[2]	杨益飞, 骆敏舟, 邢绍邦, 韩晓新, 朱熀秋. 永磁同步发电机混沌运动分析及最优输出反馈H∞控制. 物理学报, 2015, 64(4): 040504. doi: 10.7498/aps.64.040504
[3]	唐传胜, 戴跃洪. 参数不确定永磁同步电机混沌系统的有限时间稳定控制. 物理学报, 2013, 62(18): 180504. doi: 10.7498/aps.62.180504
[4]	谭平安, 杨磊, 张波. 基于微分几何理论的参数失配系统时空同步研究. 物理学报, 2013, 62(23): 230507. doi: 10.7498/aps.62.230507
[5]	任丽娜, 刘福才, 焦晓红, 李俊义. 基于Hamilton模型的永磁同步风力发电系统中混沌运动的H控制. 物理学报, 2012, 61(6): 060506. doi: 10.7498/aps.61.060506
[6]	韦笃取, 张波. 基于无源性理论自适应镇定具有v/f输入的永磁同步电动机的混沌运动. 物理学报, 2012, 61(3): 030505. doi: 10.7498/aps.61.030505
[7]	李春来, 禹思敏. 永磁同步电动机的自适应混沌控制. 物理学报, 2011, 60(12): 120505. doi: 10.7498/aps.60.120505
[8]	杨国良, 李惠光. 直驱式永磁同步风力发电机中混沌运动的滑模变结构控制. 物理学报, 2009, 58(11): 7552-7557. doi: 10.7498/aps.58.7552
[9]	李东, 王时龙, 张小洪, 杨丹. 参数不确定永磁同步电机混沌的模糊脉冲控制. 物理学报, 2009, 58(5): 2939-2948. doi: 10.7498/aps.58.2939
[10]	李东, 张小洪, 杨丹, 王时龙. 参数不确定永磁同步电机混沌的模糊控制. 物理学报, 2009, 58(3): 1432-1440. doi: 10.7498/aps.58.1432
[11]	李春来. 永磁同步电动机中基于冲洗滤波技术的混沌控制研究. 物理学报, 2009, 58(12): 8134-8138. doi: 10.7498/aps.58.8134
[12]	韦笃取, 张波, 丘东元, 罗晓曙. 基于LaSalle不变集定理自适应控制永磁同步电动机的混沌运动. 物理学报, 2009, 58(9): 6026-6029. doi: 10.7498/aps.58.6026
[13]	于洪洁, 郑宁. 半周期延迟-非线性反馈控制混沌. 物理学报, 2007, 56(7): 3782-3788. doi: 10.7498/aps.56.3782
[14]	董恩增, 陈增强, 袁著祉. 混沌系统的自适应多变量广义预测控制与同步. 物理学报, 2005, 54(10): 4578-4583. doi: 10.7498/aps.54.4578
[15]	于洪洁. 延迟-非线性反馈控制混沌. 物理学报, 2005, 54(11): 5053-5057. doi: 10.7498/aps.54.5053
[16]	罗晓曙, 陈关荣, 汪秉宏, 方锦清, 邹艳丽, 全宏俊. 状态反馈和参数调整控制离散非线性系统的倍周期分岔和混沌. 物理学报, 2003, 52(4): 790-794. doi: 10.7498/aps.52.790
[17]	邹艳丽, 罗晓曙, 方锦清, 汪秉宏. 脉冲电压微分反馈法控制buck功率变换器中的混沌. 物理学报, 2003, 52(12): 2978-2984. doi: 10.7498/aps.52.2978
[18]	刘杰, 陈士华, 陆君安. 统一混沌系统的投影同步与控制. 物理学报, 2003, 52(7): 1595-1599. doi: 10.7498/aps.52.1595
[19]	谭文, 王耀南, 刘祖润, 周少武. 非线性系统混沌运动的神经网络控制. 物理学报, 2002, 51(11): 2463-2466. doi: 10.7498/aps.51.2463
[20]	李伟, 陈式刚. 用周期拍方法控制非线性耗散系统和保守系统的混沌. 物理学报, 2001, 50(10): 1862-1870. doi: 10.7498/aps.50.1862

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物理学报. 2006, 55(1): 54-59.

doi: 10.7498/aps.55.54.

基于微分几何方法的永磁同步电动机的混沌运动的控制

1. (1)广西师范大学物理与信息工程学院，桂林 541004; (2)中国科学技术大学近代物理系，合肥 230026; (3)中国原子能科学研究院，北京 102413

基金项目: 国家自然科学基金(批准号：10247005，70571017)，国家自然科学基金重点项目(批准号：70431002)和广西新世纪十百千人才工程人选专项资金(批准号：2002226)资助的课题.

收稿日期: 2005-05-17
修回日期: 2005-06-17
刊出日期: 2006-01-20

摘要: 永磁同步电动机(PMSM)在某些参数及工作条件下会出现混沌运动，这将危及电机传动系统的稳定运行，因此如何抑制或消除PMSM中的混沌成为保持其稳定性的关键问题.利用微分几何控制理论，首先从解析上推导出PMSM混沌运动控制律的表达式，然后对控制过程进行仿真.理论分析及数值仿真结果表明：该控制策略不仅行之有效，而且相对其他控制方法具有一定的优越性.研究结果对保证电机传动系统的稳定运行具有较好的参考价值.

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作者及机构信息

(1)广西师范大学物理与信息工程学院，桂林 541004; (2)中国科学技术大学近代物理系，合肥 230026; (3)中国原子能科学研究院，北京 102413

Authors and contacts

(1)广西师范大学物理与信息工程学院，桂林 541004; (2)中国科学技术大学近代物理系，合肥 230026; (3)中国原子能科学研究院，北京 102413

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Authors and contacts

(1)广西师范大学物理与信息工程学院，桂林 541004; (2)中国科学技术大学近代物理系，合肥 230026; (3)中国原子能科学研究院，北京 102413

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Controlling chaos in permanent magnet synchronous motor based on the differential geometry method

1. (1)广西师范大学物理与信息工程学院，桂林 541004; (2)中国科学技术大学近代物理系，合肥 230026; (3)中国原子能科学研究院，北京 102413

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