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永磁同步电机的最优控制
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2018-03-20
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永磁同步电机（PMSM）因为其具有高功率密度、大转矩惯量比和高效率，在当今电力传动系统中得到了广泛的应用。但是由于PMSM的非线性强耦合特性加上各种非线性因素的干扰使得其控制器设计十分困难，并且其在一些特定的参数和工作条件下会呈现混沌行为。针对这些问题国内外专家将一些非线性控制方法应用到PMSM的控制上，如：自适应控制，状态反馈线性化控制，变结构控制，模型预测控制，反演控制以及最优控制等等。其中自适应控制因为易于和其他控制方法相结合，且便于处理不确定参数，而最优控制以其和实际工程联系紧密从而受到广泛的重视。但是在使用自适应控制时，现有研究较多的仅对于含有一个或两个不确定参数PMSM模型进行控制器设计，对于多参数不确定的PMSM系统研究较少；而对于最优控制，在设计控制器时则较少考虑当系统处于混沌行为的情况。
本文首先分析了PMSM的数学模型，以及其系统的动态行为，利用分岔图和相图分析模型的混沌行为。然后选取参数使系统处于混沌状态并设计最优控制器；对具有三参数于不确定且处于混沌状态下的PMSM系统设计自适应控制器并用李雅普洛夫方法证明了共稳定性。最后采用数值仿真的方法证明了两种方法的正确性。
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