永磁同步发电机混沌运动分析及最优输出反馈H∞控制

杨益飞; 骆敏舟; 邢绍邦; 韩晓新; 朱熀秋

doi:10.7498/aps.64.040504

摘要

以永磁同步发电机为研究对象, 在两相同步旋转坐标系下建立了数学模型. 针对永磁同步发电系统在某些参数和工作条件下出现的混沌运动现象, 在考虑系统扰动的情况下通过求解Riccatic方程得到满足最小性能指标的输出反馈控制增益矩阵, 并将该增益矩阵反馈到系统中, 用来改善系统性能. 仿真结果表明, 基于Riccatic方程的最优输出反馈H∞控制, 在系统发生扰动时, 能对混沌运动下永磁同步发电机做出快速响应, 使系统脱离混沌运动, 运行稳定.

关键词:

Abstract

The permanent magnet synchronous generator (PMSG) is investigated and its mathematical model is established in two-phase synchronous rotating coordinates. Aiming at the fact that PMSG may present chaotic behaviors at certain values of parameters and under certain working conditions, the output feedback control gain matrix with the minimum performance index is obtained by solving the Riccatic equation and fed back to the system in order to improve the system performance with considering the disturbance. Results show that the optimal output feedback H∞ control based on Riccatic equation can respond to PMSG very quickly and accurately in the chaotic state when disturbance occurs.

Keywords:

permanent magnet synchronous generator /
chaos control /
disturbance attenuation /
output feedback

作者及机构信息

1.
江苏理工学院电气信息工程学院, 常州 213001;

2.
中国科学院合肥物质科学研究院, 先进制造技术研究所, 常州 213164;

3.
江苏大学电气信息工程学院, 镇江 212013

基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 60974053)、江苏省自然科学基金(批准号: BK2012707)、江苏省高校自然科学研究项目(批准号: 12KJJB470004)、常州市科技支撑计划项目(批准号: CE20120100)、江苏理工学院创新团队(批准号: 20510311303)和江苏理工学院教授博士专项项目(批准号: KYY13001)资助的课题.

Authors and contacts

1.
School of Electrical and Information Engineering, Jiangsu University of Technology, Changzhou 213001, China;

2.
Institute of Advanced Manufacturing Technology, Hefei Institutes of Physical Science, Chinese Academy of Sciences, Changzhou 213164, China;

3.
School of Electrical and Information Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China

Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 60974053), the Natural Science Foundation of Jiangsu Province, China (Grant No. BK2012707), the Natural Science Foundation of Higher Education Institutions of Jiangsu Province, China (Grant No. 12KJJB470004), the Science and Technology Support Program of Changzhou City, China (Grant No. CE20120100), the Innovative Team of Jiangsu University of Technology, China (Grant No. 20510311303), and the Special Funds of the Professor and Doctor of Jiangsu University of Technology, China (Grant No. KYY13001).

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