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《哈尔滨工程大学》 2010年
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船舶电力系统混沌控制的研究

马敏  
【摘要】: 随着船舶电力系统的发展,其容量不断增大,结构日益复杂。通常,船舶电力系统是一个多台柴油发电机组并联运行的复杂系统,同时由于系统中各种设备之间的联系,船舶电力系统又是一个强非线性系统。在非线性系统研究的领域中,混沌振荡作为非线性动力学系统中特殊的一种运行状态而越来越受到重视,船舶电力系统运行中所遇到的大量类似随机的、阵发性的振荡正是混沌振荡现象的表现。混沌振荡现象严重危害着船舶电力系统的安全运行,可能导致系统失稳。 鉴于此,本文以动力学理论为基础,对船舶电力系统的混沌现象及其控制进行分析与研究。 首先,通过分析船舶电力系统非线性特性,根据机组转矩关系及其各参数关系,建立船舶电力系统双机并联的非线性数学模型,用以分析研究混沌系统。 其次,分析船舶电力系统两机并联轻载工况下,当发电机之间存在一定量的功率传递并受到周期性电磁扰动时出现的混沌振荡现象。运用Melnikov方法分析系统受扰动而发生混沌振荡的条件,并利用Lyapunov指数法,通过计算Lyapnov指数谱来精确判断混沌出现的规律。结合两种方法来判别系统的动态行为,在时域分析中观察系统的运行状态,从而更准确地认识和分析船舶电力系统的混沌运动。 再次,本文从船舶电力系统的非线性数学模型的特点出发,基于H∞鲁棒控制理论,设计非线性反馈控制器,抑制船舶电力系统混沌振荡,使系统稳定运行。 本文运用Matlab软件实现混沌系统以及控制系统的分析与仿真,通过仿真实验结果,揭示船舶电力系统中存在的混沌现象,验证所设计控制器的有效性。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:U665

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【参考文献】
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