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混沌系统控制方法研究

作　者: 王文
导　师: 李卫东
学　校: 大连交通大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 混沌 Lyapunov指数反馈控制永磁同步电机系统统一混沌系统 R(o ¨)ssler系统
分类号: O415.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

混沌运动是一种确定性的非线性运动,他的运动轨迹非常复杂但又不完全随机。在许多情况下都可以观察到混沌运动的存在。混沌常常是有害的或不期望的,要对其进行控制。混沌控制研究不仅有理论学术价值,而且还有实际应用的意义。最近几十年来,在国内外众多学者的不懈努力下,混沌研究得到了迅速的发展,其研究内容也越来越广泛、深入。人们已经找到了一些控制混沌系统的方法,如:OGY法、外力反馈控制法、自适应控制法、模糊控制法等。传统的控制方法是以系统固定的不稳定平衡点为目标进行控制,这样导致控制的目标过于狭隘。针对这一问题,本文以反馈法和Lyapunov稳定性理论为基础,研究新的控制策略,使其能对大多数混沌系统进行有效控制,并且能将系统控制到任意我们所期望的目标上。本文的主要内容如下:1、混沌动力学研究的回顾,介绍三个常见的混沌定义。着重介绍混沌的特性,以及典型混沌系统的模型和控制方法。2、永磁同步电机混沌行为的研究。研究表明,永磁同步电机会产生混沌现象。由于这种混沌现象对于永磁同步电机来说是非常有害的,应该给予抑制。针对永磁同步电机的性质,本文研究了新的控制策略,并且设计出相应的控制器,使永磁同步电机的转速被控制到期望的稳定状态。3、统一混沌系统的分析与控制,针对统一混沌系统,设计出相应的通用非线性反馈控制器,使统一混沌系统无论处在什么状态下都能被有效的控制。4、采用极点配置法对R(o|¨)ssler系统进行镇定研究。5、基于Lyapunov稳定性理论,设计非线性反馈控制器对R(o|¨)ssler系统和Lorenz系统进行同步研究。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第一章绪论  9-19
  1.1 混沌研究的历史  9-11
    1.1.1 混沌学的起源  9-10
    1.1.2 混沌学的发展  10-11
  1.2 混沌学研究的意义  11
  1.3 经典混沌系统介绍  11-14
  1.4 混沌控制与同步  14-18
    1.4.1 混沌控制与同步研究的历史  14-15
    1.4.2 混沌控制及同步研究的内容  15
    1.4.3 实现混沌控制及同步的方法  15-18
  1.5 本文研究的目的和主要内容  18-19
    1.5.1 研究目的  18
    1.5.2 主要内容  18-19
第二章混沌及其理论  19-30
  2.1 引言  19
  2.2 混沌的定义  19-21
    2.2.1 Li-Yorke 混沌定义  19-20
    2.2.2 Devaney 意义下的混沌  20
    2.2.3 Samle 马蹄映射  20-21
  2.3 混沌运动的特性及产生混沌的途径  21-27
    2.3.1 初值敏感性  21-23
    2.3.2 复杂的轨道结构  23-27
  2.4 稳定性理论  27-29
    2.4.1 线性稳定性理论  27
    2.4.2 Lyapunov 稳定性理论  27-29
    2.4.3 其他稳定性理论  29
  本章小结  29-30
第三章永磁同步电机混沌模型分析与控制  30-40
  3.1 电机混沌模型仿真研究  30-34
  3.2 控制器设计  34-35
  3.3 稳定区域的判定  35-37
  3.4 仿真分析  37-39
  本章小结  39-40
第四章统一混沌系统的分析与控制  40-51
  4.1 引言  40
  4.2 统一混沌系统  40-43
  4.3 控制器设计  43-45
  4.4 仿真分析  45-47
  4.5 参数对系统的影响  47-49
    4.5.1 反馈系数k 对系统收敛速度的影响  47-48
    4.5.2 系统参数α对收敛速度的影响  48-49
  4.6 误差信号的影响  49-50
  本章小结  50-51
第五章 R(O|¨)SSLER 系统的分析与控制  51-62
  5.1 R(O|¨)SSLER 系统中的混沌现象  51-52
  5.2 R(O|¨)SSLER 系统的镇定  52-58
    5.2.1 控制器的设计  52-54
    5.2.2 数值仿真研究  54-58
  5.3 R(O|¨)SSLER 系统同步研究  58-61
    5.3.1 控制器的设计  59-60
    5.3.2 仿真分析  60-61
  本章小结  61-62
结论  62-63
参考文献  63-66
攻读硕士学位期间发表的学术论文  66-67
致谢  67-68

混沌系统控制方法研究

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