1.双永磁同步电机混沌系统的有限时间同步控制方法,包括以下步骤:步骤1,建立如式(1)所示的永磁同步电机系统的混沌模型,初始化系统状态以及相关控制参数;
其中, 和 为状态变量,分别表示直轴和交轴定子电流以及转子角频率;σ和γ为常值参数; 和 表示直轴和交轴的定子电压, 为外部扭矩,满足为使运算过程更简便,令 则永磁同步电机主混沌系统如式(2)所示
其中,x1,x2,x3是状态变量,σ和γ是系统参数,Δi,i=1,2,3表示有界的参数不确定项,即|Δi|<ρi,i=1,2,3;
永磁同步电机从混沌系统为被控系统,其表达式如下所示其中,y1,y2,y3是状态变量,u1和u2是控制信号,Δi,i=4,5,6表示有界的参数不确定项,即|Δi|<ρi,i=4,5,6;
步骤2,在每一采样时刻,计算式(2)和式(3)所示的永磁同步电机主从混沌系统的同步误差、快速非奇异终端滑模面及其一阶导数;
2.1,定义同步误差为z1=y1-x1,z2=y2-x2,z3=y3-x3,则式(3)减去式(2)可以得到以下误差系统由于
因此,式(4)可以重写为以下形式
2.2,定义如下所示的两个快速非奇异终端滑模面s1=c1z1+c2z2+c3sgn(z1) (7)和
s2=c4z3 (8)
其中,zi,i=1,2,3为同步误差,sgn(z1)表示z1的符号函数,ci>0,i=1,2,3,4为常数;为不失一般性,可以设定c1=c2=c3=c4=1;
2.3,分别对式(7)和式(8)等号两边进行求导,可得滑模面的一阶导数为和步骤3,根据同步误差zi,i=1,2,3、快速非奇异终端滑模面s1,s2及其一阶导数设计双永磁同步电机混沌系统的同步控制器u1和u2;
3.1,基于式(6)-(10)设计同步控制器,其结构如下所示其中, z=[z1,z2,z3]T,s=[s1,s2]T,0<β<1,μ,η>0,ε为大于0的正数,满足
3.2,分别设计李雅普诺夫函数 和 则可以证明 和即双永磁同步电机混沌系统的同步误差zi,i=1,2,3能够在有限时间内收敛至滑模面s=0;
步骤4,进入下一采样时刻,重复执行步骤2和3。