电机主从混沌同步控制方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种电机主从混沌同步控制方法，包括：构建电机的主从混沌同步控制模型，主从混沌同步控制模型包括主单元和从单元；定义动态误差系数以使从单元追踪主单元实现自我同步的动态误差，并根据动态误差系数构建动态误差模型；定义分数阶，从单元利用分数阶构建自我同步误差模型；将自我同步误差模型用于电机故障诊断，提取电机的状态特征绘制其动态误差轨迹，根据动态误差轨迹诊断电机的故障信息。本发明专利技术主从混沌同步控制模型中的从单元利用分数阶构建自我同步误差模型，利用自我同步误差模型绘制其动态误差轨迹，根据动态误差轨迹诊断电机的故障信息，其具有故障诊断时间短以及诊断准确率高的优点，易于推广应用。易于推广应用。易于推广应用。

【技术实现步骤摘要】
电机主从混沌同步控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及机械传动控制
，尤其是指一种电机主从混沌同步控制方法及系统。

技术介绍

[0002]工业控制系统通常处于不间断运行的状态，对于控制系统中的直流电机的负担相当大，其耗损相当快速，当电机发生故障时，会导致控制系统停止动作，进而影响其工作效率。因此如何实时且正确地对电机故障进行诊断是判断电机控制系统的运行状况以及提高控制系统效率的前提。
[0003]目前实现电机故障诊断多采用混沌同步控制系统，但是现有技术的混沌同步控制系统需要经过后处理才能判别故障，因此其存在故障诊断时间长以及诊断准确率低的缺陷。

技术实现思路

[0004]为此，本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中混沌同步控制系统存在的故障诊断时间长以及诊断准确率低的缺陷。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种电机主从混沌同步控制方法，包括：
[0006]构建电机的主从混沌同步控制模型，所述主从混沌同步控制模型包括主单元和从单元；
[0007]定义动态误差系数以使所述从单元追踪所述主单元实现自我同步的动态误差，并根据所述动态误差系数构建动态误差模型；
[0008]定义分数阶，所述从单元利用所述分数阶构建自我同步误差模型；
[0009]将所述自我同步误差模型用于电机故障诊断，提取所述电机的状态特征绘制其动态误差轨迹，根据所述动态误差轨迹诊断所述电机的故障信息。
[0010]在本专利技术的一个实施例中，所述主单元和所述从单元的表达式如下：
[0011][0012][0013]其中，X∈R
N
和Y∈R
N
为状态矢量，A为N
×
N的单元矩阵，f(X)和f(Y)为非线性的矢量，U为非线性控制项。
[0014]在本专利技术的一个实施例中，A为N
×
N的单元矩阵，当N＝3时，以Chen
‑
Lee混沌为例，X∈R
N
，Y∈R
N
，X＝[x1,x2,x3]T
，Y＝[y1,y2,y3]T
，U＝[u1,u2,u3]T
，其主单元A
m
与从单元A
s
为一个3x3的单元，其中主单元A
m
和从单元A
s
的表达式如下：
[0015][0016][0017]其中，参数a,b,c满足条件为：a＞0,b＞0,c＞0,and 0＜a＜
‑
(b+c)。
[0018]在本专利技术的一个实施例中，定义动态误差系数以使所述从单元追踪所述主单元实现自我同步的动态误差，并根据所述动态误差系数构建动态误差模型包括：
[0019]使非线性控制项u1＝u2＝u3＝0，定义动态误差系数e＝[e1,e2,e3]T
，并根据动态误差系数构建动态误差模型如下：
[0020][0021]其中，e1＝x1‑
y1，e2＝x2‑
y2，e3＝x3‑
y3。
[0022]在本专利技术的一个实施例中，所述动态误差模型的表达式如下：
[0023][0024]其中，参数a,b,c满足条件为：a＞0,b＞0,c＞0,and 0＜a＜
‑
(b+c)。
[0025]在本专利技术的一个实施例中，定义分数阶包括：
[0026]所述分数阶的表达式为：其中，e为动态误差系数，m为任意实数，α为选择所需的现象。
[0027]在本专利技术的一个实施例中，所述α的绝对值|α|满足条件为：0.00＜|α|≤0.20。
[0028]在本专利技术的一个实施例中，所述从单元利用所述分数阶构建自我同步误差模型包括：
[0029]所述从单元利用所述分数阶构建自我同步误差模型的过程表达式如下：
[0030][0031]其中，Γ(
·
)为Gamma函数，q＝(1
‑
α)是为了满足0＜q＜1，参数a',b',c'为非零常数，其满足以下条件：
[0032][0033]0＜a'＜
‑
(b'+c')。
[0034]在本专利技术的一个实施例中，为了实现自我同步误差，定义Φ1[i],Φ2[i],Φ3[i]的表达式如下：
[0035][0036]其中，动态误差系数为e1[i]＝x[i]‑
y[i]，e2[i]＝x[i+1]‑
y[i+1]，e3[i]＝x[i+2]‑
y[i+2]，i＝1,2,3,...,n
‑
2。
[0037]此外，本专利技术还提供一种电机主从混沌同步控制系统，包括：
[0038]混沌同步控制模型构建模块，所述混沌同步控制模型构建模块用于构建电机的主从混沌同步控制模型，所述主从混沌同步控制模型包括主单元和从单元；
[0039]动态误差模型构建模块，所述动态误差模型构建模块用于构建模块定义动态误差系数以使所述从单元追踪所述主单元实现自我同步的动态误差，并根据所述动态误差系数构建动态误差模型；
[0040]自我同步误差模型构建模块，所述自我同步误差模型构建模块用于定义分数阶，所述从单元利用所述分数阶构建自我同步误差模型；
[0041]电机故障诊断模块，所述电机故障诊断模块用于将所述自我同步误差模型用于电机故障诊断，提取所述电机的状态特征绘制其动态误差轨迹，根据所述动态误差轨迹诊断所述电机的故障信息。
[0042]本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
[0043]本专利技术主从混沌同步控制模型中的从单元利用分数阶构建自我同步误差模型，利用自我同步误差模型绘制其动态误差轨迹，根据动态误差轨迹诊断电机的故障信息，其具有故障诊断时间短以及诊断准确率高的优点，易于推广应用。
附图说明
[0044]为了使本专利技术的内容更容易被清楚的理解，下面根据本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明。
[0045]图1是本专利技术实施例一中电机主从混沌同步控制方法的流程示意图。
[0046]图2是本专利技术实施例二中电机主从混沌同步控制系统的结构示意图。
[0047]附图标记说明：10、混沌同步控制模型构建模块；20、动态误差模型构建模块；30、自我同步误差模型构建模块；40、电机故障诊断模块。
具体实施方式
[0048]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。
[0049]实施例一
[0050]下面先对本专利技术实施例一公开的一种电机主从混沌同步控制方法进行详细的阐述。
[0051]请参阅图1所示，本实施例提供一种电机主从混沌同步控制方法，包括以下步骤：
[0052]S100：构建电机的主从混沌同步控制模型，主从混沌同步控制模型包括主单元和从单元。
[0053]S本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机主从混沌同步控制方法，其特征在于，包括：构建电机的主从混沌同步控制模型，所述主从混沌同步控制模型包括主单元和从单元；定义动态误差系数以使所述从单元追踪所述主单元实现自我同步的动态误差，并根据所述动态误差系数构建动态误差模型；定义分数阶，所述从单元利用所述分数阶构建自我同步误差模型；将所述自我同步误差模型用于电机故障诊断，提取所述电机的状态特征绘制其动态误差轨迹，根据所述动态误差轨迹诊断所述电机的故障信息。2.根据权利要求1所述的电机主从混沌同步控制方法，其特征在于：所述主单元和所述从单元的表达式如下：元的表达式如下：其中，X∈R
N
和Y∈R
N
为状态矢量，A为N
×
N的单元矩阵，f(X)和f(Y)为非线性的矢量，U为非线性控制项。3.根据权利要求2所述的电机主从混沌同步控制方法，其特征在于：A为N
×
N的单元矩阵，当N＝3时，以Chen
‑
Lee混沌为例，X∈R
N
，Y∈R
N
，X＝[x1,x2,x3]
T
，Y＝[y1,y2,y3]
T
，U＝[u1,u2,u3]
T
，其主单元A
m
与从单元A
s
为一个3x3的单元，其中主单元A
m
和从单元A
s
的表达式如下：的表达式如下：其中，参数a,b,c满足条件为：a＞0,b＞0,c＞0,and 0＜a＜
‑
(b+c)。4.根据权利要求1所述的电机主从混沌同步控制方法，其特征在于：定义动态误差系数以使所述从单元追踪所述主单元实现自我同步的动态误差，并根据所述动态误差系数构建动态误差模型包括：使非线性控制项u1＝u2＝u3＝0，定义动态误差系数e＝[e1,e2,e3]
T
，并根据动态误差系数构建动态误差模型如下：
其中，e1＝x1‑
y1，e2＝x2‑
y2，e3＝x3‑
y3。5.根据权利要求4所述的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡德霖，胡醇，杨益飞，陈仁治，杨支峰，杨燕萍，张苑，陈凤亚，
申请(专利权)人：苏州电器科学研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：