广西师范大学学报（自然科学版） ›› 2021, Vol. 39 ›› Issue (4): 1-8.doi: 10.16088/j.issn.1001-6600.2020070603

• •    下一篇

不同阶次分数阶永磁同步电机的混合投影同步

胡锦铭, 韦笃取*   

  1. 广西师范大学 电子工程学院, 广西 桂林 541004
  • 收稿日期:2020-07-06 修回日期:2020-08-07 出版日期:2021-07-25 发布日期:2021-07-23
  • 通讯作者: 韦笃取(1975—), 男, 广西贵港人, 广西师范大学教授, 博士。E-mail: weiduqu@gxnu.edu.cn
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(11562004)

Hybrid Projective Synchronization of Fractional-order PMSM with Different Orders

HU Jinming, WEI Duqu*   

  1. College of Electronic Engineering, Guangxi Normal University, Guilin Guangxi 541004, China
  • Received:2020-07-06 Revised:2020-08-07 Online:2021-07-25 Published:2021-07-23

PDF (PC)

166

摘要： 针对分数阶永磁同步电机的混沌同步问题,首先构造分数阶永磁同步电机模型的驱动和响应系统,然后根据分数阶系统的稳定性理论,设计一种基于混合投影同步方法的混沌同步控制器,使阶次不同的分数阶永磁同步电机在2 s内达到同步且误差系统实现稳定,最后利用数值仿真证明了理论的正确性和有效性。研究结果对分数阶永磁同步电机保持同步稳定运行有重要意义。

关键词: 分数阶, 永磁同步电机, 投影同步, 混沌

Abstract: To solve the chaotic synchronization problem of fractional-order permanent magnet synchronous motor (PMSM), the master and the slave system of fractional-order PMSM model are firstly constructed. Then, according to the stability theory of fractional-order system, a chaotic synchronization controller based on hybrid projection synchronization method is designed, which achieves chaotic synchronization of fractional-order PMSM with different orders. Numerical simulation results proved the correctness and effectiveness of the proposed control method. fractional-order PMSM achieves synchronization in 2 s and the error system is stable. The research results have important significance for the synchronous operation of fractional-order PMSM system.

Key words: fractional-order, PMSM, hybrid projection synchronization, chaos

中图分类号: 

  • TM341
[1]孙黎霞,鲁胜,温正赓,等. 永磁同步电机混沌运动机理分析[J]. 电机与控制学报,2019,23(3):97-104. DOI:10.15938/j.emc.2019.03.013.
[2]赵一民,黄植功. 基于模糊变步长神经网络的永磁同步电机控制系统[J]. 广西师范大学学报(自然科学版),2015, 33(4):20-24. DOI:10.16088/j.issn.1001-6600.2015.04.004.
[3]李亮,李庆宾,毛北行. 分数阶同步发电机系统的混沌同步[J]. 河南科学,2017, 35(3):350-354.
[4]吴雷,阳丽,李啟尚,等. 基于小增益定理的同步磁阻电机混沌控制[J]. 广西师范大学学报(自然科学版),2019,37(2):44-51. DOI:10.16088/j.issn.1001-6600.2019.02.006.
[5]谢成荣,张仁愉,王仁明,等. 参数未知的永磁同步电机混沌系统模糊自适应同步控制[J]. 动力学与控制学报,2017,15(6):537-543. DOI:10.6052/1672-6553-2017-41.
[6]余伟,皮佑国. 永磁同步电机分数阶建模与实验分析[J]. 华南理工大学学报(自然科学版),2013,41(8):55-60. DOI:10.3969/j.issn.1000-565X.2013.08.009.
[7]徐健,孙泽维. 基于分数阶混沌系统同步与稳定性分析[J]. 自动化技术与应用,2019,38(1):10-13,22.
[8]MARTÍNEZ-GUERRA R,MATA-MACHUCA J L. Fractional generalized synchronization in a class of nonlinear fractional order systems[J]. Nonlinear Dynamics,2014,77(4):1237-1244. DOI:10.1007/s11071-014-1373-6.
[9]徐全,庄圣贤,徐晓惠,等. 永磁同步电机的分数阶自适应控制[J]. 西华大学学报(自然科学版),2017,36(4):21-26. DOI:10.3969/j.issn.1673-159X.2017.04.004.
[10]XUE W,ZHANG M,WANG R. Synchronization of fractional-order PMSM chaotic model based on backstepping control method[C]// 2017 9th International Conference on Modelling, Identification and Control (ICMIC). Piscataway,NJ:IEEE,2017:647-651. DOI:10.1109/ICMIC.2017.8321535.
[11]ZHANG W T,JIN X Z,YANG K,et al. Robust Control and synchronization of chaotic fractional-order permanent magnet synchronous machine[C]// 2019 Chinese Control And Decision Conference (CCDC). Piscataway,NJ:IEEE,2019:1187-1192. DOI:10.1109/CCDC.2019.8832696.
[12]王亚民,朱鑫铨,姬天富,等. 不同阶异结构分数阶混沌系统的广义投影同步[J]. 扬州大学学报(自然科学版),2013,16(4):22-25.
[13]李明,陈旭,郑永爱. 一类分数阶不确定混沌系统的混合投影同步[J]. 电子设计工程,2017,25(12):11-14,18. DOI:10.3969/j.issn.1674-6236.2017.12.003.
[14]李睿,张广军,姚宏,等. 参数不确定的分数阶混沌系统广义错位延时投影同步[J]. 物理学报,2014, 63(23):230501. DOI:10.7498/aps.63.230501.
[15]张玮玮,陈定元. 不同阶数不同维数的分数阶混沌系统的时滞混合投影同步[J]. 工程数学学报,2017,34(3):321-330. DOI:10.3969/j.issn.1005-3085.2017.03.008.
[16]OUANNAS A,GRASSI G. Inverse full state hybrid projective synchronization for chaotic maps with different dimensions[J]. Chinese Physics B,2016,25(9):090503. DOI:10.1088/1674-1056/25/9/090503.
[17]孟晓玲,程春蕊. 一类分数阶混沌系统的修正函数投影同步[J]. 湖北大学学报(自然科学版), 2018,40(3): 232-236. DOI:10.3969/j.issn.1000-2375.2018.03.004.
[18]耿彦峰,王立志. 基于滑模控制分数阶统一混沌系统的函数投影同步[J]. 天津师范大学学报(自然科学版),2019,39(3):23-26,42.
[19]OUANNAS A,AZAR A T,VAIDYANATHAN S. A robust method for new fractional hybrid chaos synchronization[J]. Mathematical Methods in the Applied Sciences,2017, 40(5):1804-1812. DOI:10.1002/mma.4099.
[20]胡建兵,肖建,赵灵冬. 阶次不等的分数阶混沌系统同步[J]. 物理学报,2011,60(11):110515. DOI:10.7498/aps.60.110515.
[21]OUANNAS A,GRASSI G,AZAR A T, et al. New control schemes for fractional chaos synchronization[C]// Proceedings of the International Conference on Advanced Intelligent Systems and Informatics 2018. Berlin:Springer,2018:52-63. DOI:10.1007/978-3-319-99010-1_5.
[22]SI G Q,SUN Z Y,ZHANG Y B,et al. Projective synchronization of different fractional-order chaotic systems with non-identical orders[J]. Nonlinear Analysis:Real World Applications,2012,13(4):1761-1771. DOI:10.1016/j.nonrwa.2011.12.006.
[23]AGUILA-CAMACHO N,DUARTE-MERMOUD M A. Comments on “Fractional order Lyapunov stability theorem and its applications in synchronization of complex dynamical networks”[J]. Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation,2015,25(1/2/3):145-148. DOI:10.1016/j.cnsns.2015.01.013.
[24]OUANNAS A,ODIBAT Z,HAYAT T. Fractional analysis of co-existence of some types of chaos synchronization[J]. Chaos,Solitons & Fractals,2017,105:215-223. DOI:10.1016/j.chaos.2017.10.031.
[25]颜闽秀,王哲. 分数阶超混沌系统的完全状态投影同步[J]. 沈阳大学学报(自然科学版),2015,27(2):135-138. DOI:10.16103/j.cnki.21-1583/n.2015.02.010.
[26]AZAR A T,OUANNAS A,SINGH S. Control of new type of fractional chaos synchronization[C]// Proceedings of the International Conference on Advanced Intelligent Systems and Informatics 2017. Berlin:Springer,2017:47-56. DOI:10.1007/978-3-319-64861-3_5.
[27]DIETHELM K,FORD N J,FREED A D. A predictor-corrector approach for the numerical solution of fractional differential equations[J]. Nonlinear Dynamics,2002,29(1/2/3/4):3-22. DOI:10.1023/A:1016592219341.
[1] 李松涛, 李群宏, 张文. 三自由度碰撞振动系统的余维二擦边分岔与混沌控制[J]. 广西师范大学学报（自然科学版）, 2021, 39(4): 79-92.
[2] 吴雷, 阳志, 张磊, 白克钊. 分数阶混沌同步磁阻电机的滑模控制[J]. 广西师范大学学报（自然科学版）, 2021, 39(2): 62-70.
[3] 胡锦铭, 韦笃取. 分数阶永磁同步电机的广义同步研究[J]. 广西师范大学学报（自然科学版）, 2020, 38(6): 14-20.
[4] 左佳斌, 贠永震. 一类分数阶微分方程的反周期边值问题[J]. 广西师范大学学报（自然科学版）, 2020, 38(6): 56-64.
[5] 李健康,韦笃取,罗晓曙,覃英华. 分布式发电系统与感性负载网络混沌同步控制[J]. 广西师范大学学报（自然科学版）, 2019, 37(3): 33-41.
[6] 洪玲玲,杨启贵. 新四维超混沌系统的复杂动力学研究[J]. 广西师范大学学报（自然科学版）, 2019, 37(3): 96-105.
[7] 张立升, 张智勇, 马凯华, 李国放. 用改进的Lattice Boltzmann模型研究对流Cahn-Hilliard系统振荡[J]. 广西师范大学学报（自然科学版）, 2019, 37(2): 15-26.
[8] 吴雷, 阳丽, 李啟尚, 萧华鹏. 基于小增益定理的同步磁阻电机混沌控制[J]. 广西师范大学学报（自然科学版）, 2019, 37(2): 44-51.
[9] 黄燕萍, 韦煜明. 一类分数阶微分方程多点边值问题的多解性[J]. 广西师范大学学报（自然科学版）, 2018, 36(3): 41-49.
[10] 庞 杨,韦煜明,冯春华. 一类分数阶微分方程两点边值问题正解的存在性[J]. 广西师范大学学报（自然科学版）, 2017, 35(4): 68-75.
[11] 闫荣君, 韦煜明, 冯春华. 带p-Laplacian算子的时滞分数阶微分方程边值问题3个正解的存在性[J]. 广西师范大学学报（自然科学版）, 2017, 35(3): 75-82.
[12] 吴雷,阳丽,郭鹏霄. Rucklidge系统的反馈线性化控制[J]. 广西师范大学学报（自然科学版）, 2017, 35(1): 21-27.
[13] 赵一民, 黄植功. 基于模糊变步长神经网络的永磁同步电机控制系统[J]. 广西师范大学学报（自然科学版）, 2015, 33(4): 20-24.
[14] 闫恒庄, 陈军, 汪飞, 周建江. 基于短时分数阶傅里叶变换的非线性调频类信号检测[J]. 广西师范大学学报（自然科学版）, 2015, 33(4): 30-37.
[15] 王剑, 黄植功, 许金海. 基于优化EKF的永磁同步电机转速估计[J]. 广西师范大学学报（自然科学版）, 2014, 32(4): 11-17.
Viewed
Full text


Abstract

Cited
  Shared   
  Discussed   
[1] 戴云飞, 祝龙记. 应用于超级电容储能的开关准Z源双向DC/DC变换器研究[J]. 广西师范大学学报（自然科学版）, 2021, 39(3): 11 -19 .
[2] 吕惠炼, 胡维平. 基于端到端深度神经网络的语音情感识别研究[J]. 广西师范大学学报（自然科学版）, 2021, 39(3): 20 -26 .
[3] 武康康, 周鹏, 陆叶, 蒋丹, 闫江鸿, 钱正成, 龚闯. 基于小批量梯度下降法的FIR滤波器[J]. 广西师范大学学报（自然科学版）, 2021, 39(4): 9 -20 .
[4] 刘东, 周莉, 郑晓亮. 基于SA-DBN的超短期电力负荷预测[J]. 广西师范大学学报（自然科学版）, 2021, 39(4): 21 -33 .
[5] 张伟彬, 吴军, 易见兵. 基于RFB网络的特征融合管制物品检测算法研究[J]. 广西师范大学学报（自然科学版）, 2021, 39(4): 34 -46 .
[6] 王金艳, 胡春, 高健. 一种面向知识编译的OBDD构造方法[J]. 广西师范大学学报（自然科学版）, 2021, 39(4): 47 -54 .
[7] 逯苗, 何登旭, 曲良东. 非线性参数的精英学习灰狼优化算法[J]. 广西师范大学学报（自然科学版）, 2021, 39(4): 55 -67 .
[8] 李莉丽, 张兴发, 李元, 邓春亮. 基于高频数据的日频GARCH模型估计[J]. 广西师范大学学报（自然科学版）, 2021, 39(4): 68 -78 .
[9] 李松涛, 李群宏, 张文. 三自由度碰撞振动系统的余维二擦边分岔与混沌控制[J]. 广西师范大学学报（自然科学版）, 2021, 39(4): 79 -92 .
[10] 赵红涛, 刘志伟. λ重完全二部3-一致超图λK(3)n,n分解为超图双三角锥[J]. 广西师范大学学报（自然科学版）, 2021, 39(4): 93 -98 .
版权所有 © 广西师范大学学报（自然科学版）编辑部
地址：广西桂林市三里店育才路15号　邮编：541004
电话：0773-5857325　E-mail: gxsdzkb@mailbox.gxnu.edu.cn
本系统由北京玛格泰克科技发展有限公司设计开发