《分數階混沌理論分析及電路實現在電網路中的套用》是依託西安交通大學，由劉崇新擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：分數階混沌理論分析及電路實現在電網路中的套用
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉崇新
- 依託單位：西安交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
分數階混沌、超混沌系統的理論研究及其控制與同步已成為國際非線性科學領域探索的前沿課題。目前國內外針對該領域的研究僅限於理論分析與數值仿真研究，對物理實現及其套用研究並無涉及。本課題基於分數階微積分理論，非線性動力學理論與現代電路理論，對複雜分數階混沌及超混沌系統進行理論分析，套用拓撲結構法設計分數階混沌與超混沌振盪器並進行電路實驗研究，進一步揭示分數階混沌與超混沌系統複雜性動力學行為、基本特性及其形成機理。擬套用無源控制法，非線性反饋控制法等控制方法進行分數階混沌系統同步與控制的理論分析及其電路實驗研究。進而探討分數階混沌及超混沌在電氣系統、電子系統及電網路中諧波檢測和鐵磁混沌振盪控制中的套用。為分數階混沌系統在我國工業套用中提供物理模型和技術參考依據，並奠定理論分析基礎。
結題摘要
分數階混沌和超混沌系統的理論及其控制和同步研究是國際非線性科學領域的前沿課題。國內外針對該領域的研究主要在於理論分析和數值仿真研究，對物理實現及其套用研究甚少。本課題的主要研究內容是：複雜分數階混沌及超混沌系統進行理論分析，並設計實驗電路，研究其基本特性和複雜動力學行為，對分數階混沌系統同步與控制進行理論分析及電路實驗研究，探討分數階混沌和超混沌在電氣系統，電子系統和電網路中諧波檢測的套用。取得的成果有：構造了幾種新的分數階混沌和超混沌系統並詳細分析其動力學特性，並設計實驗電路進行了硬體電路實驗研究；提出了逆最優控制，分數階滑模控制，無源控制，驅動回響控制法，投影同步，有限時滑模同步，脈衝控制和自適應牽引同步實現了混沌和超混沌系統的穩定控制和同步，並對控制和同步方法進行了電路實驗驗證；分析了電流控制模式下的分數階Buck-Boost變換器的動力學特性，電磁式電壓互感器混沌動力學行為和電力系統混沌振盪同電力系統穩定性的關係；提出了一種基於李雅普諾夫函式的異結構同步非線性反饋控制方法抑制電磁式電壓互感器混沌振盪，提出了等效快速終端模糊滑模控制，變速協同控制和自適應反饋控制抑制電力系統混沌振盪，並將Duffing振子的混沌特性套用於電力系統諧波檢測。該課題所得出的重要結論揭示了分數階混沌和超混沌系統複雜的動力學行為以及基本特性，提出了一些新穎的同步和控制方法，揭示了電力電子和電力系統中的複雜混沌現象並為抑制混沌振盪提供了新穎的控制方案，提供了混沌在電網諧波檢測中的套用方案，為進一步開展分數階混沌研究提供理論和實驗依據，為分數階混沌系統在智慧型電網中的套用提供一定的指導。
