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异步电动机的数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统,通过坐标变换可以使之简化,并不改变其非线性、多变量的本质。
混沌动力学是20世纪70年代,随着自然科学技术的发展,尤其是在计算机技术的出现和普遍应用的基础上发展起来的新兴交叉学科。是研究非线性科学的重要的理论方法。
本文以异步电动机的电流源供电型的微分方程动态模型为研究对象,以混沌动力学中微分方程混沌理论为理论依据,详细分析了异步电动机间接磁场定向控制(IFOC)中,参数(PI参数和转子时间常数的估计值)的不同取值范围对异步电动机间接磁场定向控制系统稳定性的影响。为了简化分析,本文的所有分析和结论均是建立在零负载条件下的。
首先,分析微分方程的平衡点(奇点),并详细分析了平衡点的唯一性,并得出了一个推论。其次,根据平衡点的雅可比矩阵计算其特征多项式,指出在参数的特定取值范围内,系统可能会发生霍夫分岔,并得出一个推论,该推论为判定系统是否会出现霍夫分岔的理论依据。当参数继续变化,系统甚至可能出现混沌运动状态。再次,把闭环系统(IFOC)分解为两个子系统,一个是非线性的无源的子系统,一个是线性时不变子系统,指出子系统稳定的条件,并得到一个推论。根据该推论,在PI参数和转子电阻估计值确定的条件下,可以精确地定位转子电阻的真实值可能存在的实数区间。
本文通过微分方程混沌理论,得出了间接磁场定向控制系统中,出现霍夫分岔的条件,有一定的理论和实践指导意义。