永磁直线波浪发电系统的混沌分析与控制

论文摘要

近些年来,全球能源需求急速上升,传统能源日渐匮乏,以风能、太阳能为代表的可再生清洁新能源异军突起。海洋波浪能能量密度高、平稳期长、可预测性好、蕴藏量巨大,具有很好的商业开发潜力与利用价值,已获得国内外大量专家学者的持续研究与探索。应用经典混沌通道及Li-Yorke混沌定义,分析Lorenz混沌模型特性。运用Clarke-Park方法,对永磁直线同步电机系统（PMLSM）数学模型进行坐标变换,获得静态d-q轴坐标系下的系统理想数学方程;建立考虑动子边缘效应的PMLSM系统数学模型,且通过时标与仿射变换对该模型进行混沌动力模型演化,获得PMLSM的类Lorenz混沌动力模型。运用Wolf算法计算最大Lyapunov指数谱,判定电机混沌运动域,验证PMLSM系统中存在的混沌运行状态行为。为避免PMLSM混沌动力系统进入混沌运动状态,基于反馈解耦控制对该混沌系统进行降阶;结合Lyapunov稳定性判据,设计PMLSM动力系统的混沌运动模型控制率,提出一种解耦滑模混沌控制方案;针对系统可能存在未知动态参数问题,在解耦滑模混沌控制策略下耦合自适应滑模混沌控制策略,实时修正不确定的系统参数,保证系统全局稳定前提下,降低对动力系统已知参数的依赖性。波浪环境复杂变化、多因素耦合,PMLSM混沌动力系统可能会陷入多种环境变量的反复跳跃之中,需降低解耦自适应滑模混沌控制器对控制参数的依赖,提高控制器对环境变化的兼容性。为摆脱传统经验法调整控制参数的不足,在PMLSM自适应滑模控制器中引入PSO非确定性控制算法,通过迭代寻优可迅速获得适应控制条件的控制参数,有效拟补了控制器对控制参数粗精度调整缺点。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 谢东燊

导师: 杨俊华

关键词: 波浪发电,永磁同步直线电机,混沌控制,粒子群算法,自适应滑模控制

来源: 广东工业大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 海洋学,新能源,电力工业

单位: 广东工业大学

基金: 国家自然科学基金资助项目(51377026),广东省科技计划项目(2016B090912006),广东省自然科学基金项目(2015A030313487),广东省教育部产学研合作专项资金“海洋波浪能发电及波浪监测集成技术”(2013B090500089),广东省海洋与渔业局科技项目“水产养殖低能耗智能化管理系统”(A201301D04)

分类号: P743.2;TM612

DOI: 10.27029/d.cnki.ggdgu.2019.000189

总页数: 80

文件大小: 6379K

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