AS-P810-001 Schneider電機不規(guī)則運動與混屯現(xiàn)象電機傳動系統(tǒng)不規(guī)則運動的存在由來以久,其不規(guī)則運動主要現(xiàn)為轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速的間歇振蕩例如電機在低速情況下出現(xiàn)的所謂低頻振蕩控制性能的不松。系統(tǒng)不規(guī)則的電磁噪心等4.它們的出現(xiàn)接出響到系統(tǒng)的運行質(zhì)量和像性。長期基金項目國自然科學(xué)基金59777008;廣東省自然科學(xué)基金以來,由于交流傳動系統(tǒng)的復(fù)雜性4,人們往往把這嗚+規(guī)則運動產(chǎn)生的原因結(jié)為外隨機丁擾和系統(tǒng)故障。這種認(rèn)識的局限性束人們解決它們的思路,不能滿足高性能電機傳動系統(tǒng)日益發(fā)展統(tǒng)不規(guī)貝啶動發(fā)生原因過程并加以控制,提高電機傳動系統(tǒng)運行性能就顯得尤為重要。
線性系統(tǒng)的混沌問在工程上的應(yīng)用研究近來已成為人們的熱心非線性系統(tǒng)的混沌現(xiàn)象所現(xiàn)出在定參數(shù)變化范圍內(nèi)初始條件的敏感依賴性運動軌跡的不可預(yù)測性及不存在穩(wěn)定周期的限軌跡等固有特性與系統(tǒng)不規(guī)則運動十分類似它這種貌似隨機不規(guī)則但又有定規(guī)律的行為己被大量的試驗所證實,從而為基于混沌現(xiàn)象去研究探討電機傳動系統(tǒng)不規(guī)則運動提供了個重要的啟目前,電機傳動系統(tǒng)的混沌現(xiàn)象研宄甚為稀少。至989乍0,Μ卞屯子屯路混沌現(xiàn)象被證實之后6才引起人們的關(guān)迮8但由于電機傳動系統(tǒng)是個包含功率變換器電機及反饋控制環(huán)節(jié)的復(fù)雜張非線性系統(tǒng),山加上各種空制技水的實施。它比僅考慮功率開關(guān)非線性特性和反饋控制非線性特性的功率電。電路從雜得多因而國際上電機傳動系統(tǒng)齠屯現(xiàn)象的研允尚處在現(xiàn)象探索的起步階段,尚未系統(tǒng)的開始探浞;屯現(xiàn)象與其+規(guī)則運動的內(nèi)在關(guān)系,為此。研究電機傳動系統(tǒng)+規(guī)則運動與其混沌現(xiàn)象具有重要的理論和實際意義。
2電機傳動系統(tǒng)混沌現(xiàn)象及其主要影響因素2.電機參數(shù)和變量研究電機傳動系統(tǒng)的混沌運動,自然要研允電機本體的浞沌現(xiàn)象,屯機是個多參數(shù)多變量量和摩擦阻尼系數(shù)等;輸入變量包括電壓電流和頻率等,輸出變量包括轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩等。研宄它們的變化電機本體混沌現(xiàn)象影響,將是研宄整個電機傳動系統(tǒng)混沌現(xiàn)象的重要基礎(chǔ)。
國外些非電工領(lǐng)域的學(xué)者,近期在電機作為激勵源或負(fù)載的研宄中,發(fā)現(xiàn)電機參數(shù)的微小變化將會導(dǎo)整個系統(tǒng)出現(xiàn)不穩(wěn)定和混沌現(xiàn)象。如在采用電機為驅(qū)動電源的信號發(fā)生器研宄中,發(fā)現(xiàn)電機轉(zhuǎn),的細(xì)微變化。將會導(dǎo)原本周期性振涔的信號產(chǎn)生+穩(wěn)定的分叉變化。又如為提高研磨效率,可有目的地校制研磨機的驅(qū)動屯機參數(shù),使其從規(guī)則運動進入混沌運動等2.
而在屯領(lǐng)域,參數(shù)引起發(fā)電機浞沌運動的研宄,則始于電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的分析3,它將臺感應(yīng)電動機作為發(fā)電機的負(fù)載,通過調(diào)節(jié)負(fù)載的無功來研,系統(tǒng)的混噸運動通過線性仿射變換和時間尺度變換,得到以下的磁同步電動機模型4 =十叫十譽=7廣響+你+速度。成線忭比例關(guān)系,7,和7為與磁同步電動機參數(shù)和變量相關(guān)的量。反饋控制系統(tǒng)統(tǒng)導(dǎo)電機傳動系統(tǒng)混沌運動的實例它說明付于直流電動機這樣個線性系統(tǒng)。簡,的個帶比例調(diào)節(jié)器的速度反饋控制就能導(dǎo)混純運動。而在文9的研允中。則發(fā)現(xiàn)個簡單的貞流電機控制系統(tǒng),當(dāng)采用個帶有時滯的負(fù)反饋控制時,系統(tǒng)將出現(xiàn)復(fù)雜的錢性運動如,分義等顯然于那些固有非線性特性的反饋控制技米如自適應(yīng)控制變結(jié)構(gòu)控制自組織控制神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制模糊摶制非線性映射變換控制等。當(dāng)摶制系統(tǒng)設(shè)計不理想時。導(dǎo)電機傳動系統(tǒng)不穩(wěn)定或混;屯運動的可能性就更大文2,就研究了個適應(yīng)技制打流仰服電動機如分義現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)為增加系統(tǒng)魯棒性,直流伺服電動機的自適應(yīng)控制律附加個控制項后,就將出現(xiàn)不穩(wěn)定的分叉運動。此外,變結(jié)構(gòu)控制產(chǎn)生的抖動現(xiàn)象也可能導(dǎo)電機傳動系統(tǒng)的不穩(wěn)記遠(yuǎn)動2.
在交流電機控制研究中,匈牙利布達佩斯技術(shù)大學(xué)的學(xué)者.37是早開始電壓型逆變器供電的感應(yīng)電動機傳動系統(tǒng)的混沌現(xiàn)象進行探索,224,理論發(fā)現(xiàn)電流滯環(huán)控制將感應(yīng)電動機傳動系統(tǒng)混沌運動產(chǎn)生重要影響。因而,!電機控制策略引發(fā)的混純運動的研究,還有很多作耍開肢,2.4外隨機干擾電機傳動系統(tǒng)混沌運動的研宄,其中個重要運動是外隨機干擾的影響還是自身的混純運動所造成的結(jié)果。而外隨機干擾,往往是通過噪聲形生影響的。因而事實上外隨機干擾影響的研究,又可歸結(jié)為前述3種影響因素的研究范圍。夕千擾電機傳動系統(tǒng)混沌運動的影響,可用附加千擾源的;法進行分析,從而在實小以抑虬3電機傳動系統(tǒng)混沌現(xiàn)象研究方法前付混;屯現(xiàn)象研究的方法也從范例方法轉(zhuǎn)向系統(tǒng)方法,從而給電機傳動系統(tǒng)混沌現(xiàn)象研究提供了有力非線性非治方程或非線性治方程當(dāng)研究穩(wěn)定狀態(tài)剛近的運動規(guī)律時43.頻域分析法頻域分析法可以得到解釋性良的結(jié)果,其中不少方法適用于符號或符號數(shù)值仿真技術(shù)是非線性混沌運動分析的基本工具。頻域分析法包括諧波平衡法描述函數(shù)法和平均法。其中諧波平衡法是目前有效的混沌分析方法,基于改進諧波平衡法發(fā)展起來的等效小參量法可以用來分析強非線性系統(tǒng)看成是頻域分析的延伸,在電機混純運動分析中將是個有效的工具。
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