[发明专利]一种耦合发电机组混沌谐波快速抑制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耦合发电机组混沌谐波快速抑制方法，属于电气工程领域。

背景技术

混沌现象是非线性动力学系统特有的一种形式，在电气工程领域，如果耦合电机系统内部出现混沌谐波振荡现象，则对系统的工作性能和可靠性是有害的。因此,，对耦合发电机组系统中的混沌振荡现象进行有效、可行的控制是十分必要的。人们从不同的角度提出了很多抑制谐波振荡的措施，取得了很多研究成果。而对电气工程领域耦合发电机组混沌振荡现象进行有效抑制的方法却鲜有报道。

本发明对耦合发电机组建立其动力学建模，并对其出现的混沌现象进行有效抑制。

发明内容

本发明提供一种耦合发电机组混沌谐波快速抑制方法，其特征在于：该方法首先将机组系统内的电流，内部参数和电磁场相互之间的作用用一个三维非线性方程进行表示，通过系统的相轨迹图、分岔图、最大Lyapunov指数及Poincare映射等方面的分析，发现在此耦合发电机组内部在一定的条件下，会产生有害的混沌现象。最后，本发明通过一种简易的方法，实现了此耦合电机系统混沌现象的快速抑制。

本发明提出的技术方案具体步骤包括：耦合发电机组系统由两台放置在一起的发电机组成，两者互相耦合，其系统耦合方程为：

,,,                              (1)

其中和，和分别是两台发电机的转动角速度和电流，和是发电机转子的转矩，分别是大于零的损耗效应因子，对系统(1)进行变换，可得下列偏微分方程： 

                                                                                                                 (2)

其中，为系统(2)的三个控制参数，其中为正参数，为非零参数，，越小表征机械阻尼损耗越大，所以此耦合发电机模型更具有反映实际工程情况的普遍性。

对此耦合发电机系统(2)进行控制，所控制的方程为：

                                                                                                   (3)

其中，参数，为方便起见，令。则在上述控制方法的作用下，可以实现耦合发电机组内部混沌现象的快速抑制。

本发明的技术效果：本发明提出的上述一种耦合发电机组系统混沌现象的抑制技术方案，该方法首先给出耦合发电机组系统的动力学模型，然后进行变换，并利用一个简单的控制方法实现耦合发电机组系统混沌谐波的快速抑制，对实际的机电控制具有定的价值。

附图说明

图1为系统(2)二维及三维相图 (a)x1,x2(b)x1,x3(c)x2,x3(d)x3,x1,x2。

图2为系统(2) 取不同截面时，所对应的Poincaré映射(a)截面(x0=0) (b) 截面(Y0=1); (c) 截面(z0=1)。

图3为系统(2)参数,取时所对应的Lyapunov指数谱。

图4为系统(2)参数,取时所对应的分岔图。

图5为系统(2)参数,取时所对应的Lyapunov指数谱。

图6为系统(2)参数,取时所对应的分岔图。

图7为系统(2)参数,取时对应的Lyapunov指数谱。

图8为系统(2)参数,取时所对应的分岔图。

图9为耦合发电机系统(2)混沌抑制前的谐波分量()。

图10为耦合发电机系统(2)混沌抑制后的谐波分量()。

具体实施方式

耦合发电机系统由两台放置在一起的发电机组成，两者互相耦合，其系统耦合方程为：

,,,                             (1)

其中和,和分别是两台发电机的转动角速度和电流，和是发电机转子的转矩，分别是大于零的损耗效应因子，对方程(1)进行变换，可得： 

                                                                                                                 (2)