一种基于分数阶无刷直流电机的参数化控制方法技术

本发明专利技术涉及分数阶无刷直流电机的Hopf分岔控制领域，提供了一种基于分数阶无刷直流电机的参数化控制方法，该方法的步骤为：建立分数阶无刷直流电机控制模型，分析多个系统参数共同作为分岔参数时的系统状态；提出分数阶无刷直流电机镇定和发生Hopf分岔的多参数条件，根据柱形代数剖分技术在参数空间(分岔参数和控制参数)确定系统完整的稳定参数域和Hopf分岔参数曲面。稳定参数域内任一参数点对应的系统都处于镇定状态；当参数点从稳定参数域变化到Hopf分岔参数曲面时，系统会发生Hopf分岔。本发明专利技术提供的方法可以获得完整准确的多参数边界，精准把握控制参数与分岔参数共同作用下对系统状态的影响，实现扩大稳定参数域和改变系统分岔点的目的。系统分岔点的目的。系统分岔点的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种基于分数阶无刷直流电机的参数化控制方法


[0001]本专利技术涉及分数阶无刷直流电机的Hopf分岔控制领域，提供了一种通过参数化控制器改变分数阶无刷直流电机的分岔行为的控制方法。

技术介绍

[0002]无刷直流电机是集永磁同步电机、位置检测元件和驱动控制电路于一体的机电一体化产品，它较许多传统电机具有更为优越的调速性能，被广泛用于国防、航空航天、机器人、工业过程控制等领域。无刷直流电机系统作为备受关注的非线性动力系统，其分岔行为是关键研究内容。在实际运行中，在一定的参数约束条件下，系统会发生分岔进而导致混沌运动，表现为电流波形出现不规则的电流噪声，电机转速忽大忽小，随机波动，电机运行性能不稳定等。这种因分岔引起的混沌现象在精密仪器的应用场景中是不允许出现的，因此对无刷直流电机系统进行有效的分岔控制具有重要价值和实际工程意义。
[0003]由于电容和电感这些储能元件本质上是分数阶的，采用分数阶微积分对无刷直流电机建模能准确描述真实电机系统的运行状态。文献[“Dynamic analysis and chaos suppression 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于分数阶无刷直流电机的参数化控制方法，包括以下步骤：步骤1：建立具有多个参数的分数阶无刷直流电机控制模型；将分数阶无刷直流电机控制系统在平衡点处进行线性化处理；建立分数阶无刷直流电机控制模型为：其中，D
α
是Caputo导数，α∈(0,2)是Caputo导数的分数阶阶次，(x,y,z)是无刷直流电机等效模型的状态变量，σ1,σ2,σ3,ξ2是对无刷直流电机系统进行等效变换后的相关系数，是对无刷直流电机系统进行等效变换后的相关系数，是定子电压分量，是负载转矩，R
s
为定子电阻，b是阻尼系数，J为转动惯量，L为定子电感，ρ,δ,η是自由参数，u
x
,u
y
,u
z
是参数化控制器；所述参数化控制器的表达式为：u
x
＝k1x,u
y
＝k2y,u
z
＝k3z，其中，k1,k2,k3是控制参数；在系统平衡点(x0,y0,z0)处进行线性化处理，对应的雅可比矩阵表达式为：显然，参数ρ,δ,σ,η为影响系统状态的未知参数；步骤2：选取多个参数同时作为分岔参数，给出与所述线性化模型的渐近稳定性条件和Hopf分岔条件相对应的稳定参数域和Hopf分岔曲面的参数条件；在参数空间内，给定k＝(...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨婧，侯晓荣，李晓雪，王洪艳，黄方剑，闫芳，田婷婷，曾亚剑，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：