1、基于OGY控制的Buck直流斩波电路,1,OGY控制介绍,2,基本思想：利用混沌态发生时吸引子中不稳定的周期轨道具有对小参数扰动敏感性和混沌运动遍历性的特点，把小参量扰动控制量加进混沌系统，使系统状态控制在某一不动点上（目标轨道）。,OGY方法是指基于吸引子包含密集的不稳定周期轨道，设法把其中一条所需的周期轨道挑选出来，并加以稳定控制。,实现过程：为实现对某个特定周期轨道（即不动点）的稳定控制，必须在系统靠近不动点时，对参数值进行微扰，并随时间适当调整微扰量，迫使所选的轨道向不动点移动。再利用对参数所允许的最大扰动量，经过多次反复调整，最后使所需的周期轨道稳定住。,Henon映射,3,Heno
2、n映射的OGY控制,4,不动点处泰勒展开：,其中：,决定了系统在不动点处的稳定性,不动点：,5,Henon映射的OGY控制(续1),对应单位特征向量：,对应单位特征向量：,hu满足：,得到控制律：,6,Henon映射的OGY控制(续2),定义误差：,在误差过大的时候就进行参数控制，会出现不收敛情况,在误差小于一定范围内的时候才施加控制：,仿真结果,7,8,仿真结果,放宽改变参数的要求，可以使收敛速度加快,9,仿真结果,不设改变参数要求,x =1.0e+197 *Columns 1 through 100 -0.0000 -0.0000 -0.0000 -0.0000 -0.0000 -0.00
3、00 -0.0000 -0.0000 -0.0000Columns 11 through 20-0.0000 -0.0000 -0.0000 -0.0000 -8.4429 -Inf -Inf NaN NaN NaN,10,仿真结果,600次迭代后撤去控制,11,OGY补充 混沌打靶策略,基本思想：通过在第一次迭代的过程中引入微小扰动 ，使系统快速地朝目标轨道运行，从而能以较小的迭代次数进入稳态。,实现关键：如何准确找到 ,而且此时的 对应的迭代步数较少,12,OGY补充 混沌打靶策略（续）,初始扰动参数,e3old,e1old,e2old,混沌打靶仿真结果,13,第8次进入稳态,Buck电路
4、介绍,14,MOS管处于开关工作，占空比D输出实现降压功能，Vo=D*Vin,电压控制Buck电路（电路仿真图）,15,电路参数：,混沌现象产生,16,Vs=50V,电感电流,电感电流和电容电压组成的相图 （稳定轨道）,17,Vs=200V,电感电流,电感电流和电容电压组成的相图 （稳定轨道）,混沌现象产生,18,混沌现象产生,电感电流（倍周期分岔）,电感电流和电容电压组成的相图 （无稳定轨道）,Vs=320V,19,混沌现象产生,电感电流,电感电流和电容电压组成的相图 （奇怪吸引子）,Vs=350V,系统建模,20,开关周期平均，得到连续方程,离散化，得到差分方程,结合参数控制方程，得到完整
5、离散化非线性方程,21,系统建模（主电路）,记第一阶段：,记第二阶段：,在Buck电路中满足：,22,系统建模（控制电路）,代入buck仿真电路中的数据,其中p为此后OGY的控制参数,OGY控制,23,不动点处泰勒展开：,其中：,决定了系统在不动点处的稳定性,其中：,24,OGY控制,观察Fx的根：,出现不稳定根,出现不稳定根,出现不稳定根,us316.3V，出现单位圆外的根,25,控制结果,26,控制结果,500次迭代后，撤去控制,总结,27,从以上分析过程，可以将OGY控制方法总结为以下步骤： （1）从混沌吸引子上选择一条满足要求的不稳定周期轨道。 （2）等待系统遍历到期望目标轨道附近，利
6、用局部流形特征，微调系统参数使系统状态下的一次迭代正好位于局部稳定流形上。 （3）将参数复原，位于局部稳定流形上的点自动渐进收敛到控制目标。 因此，可以将OGY方法概括为：一旦系统运动到控制目标附近就向稳定方向拉一下。,28,OGY方法的缺点是： （1）在等待系统进入目标轨道附近，可能会等待很长时间，降低了控制的性能，但可以是利用混沌打靶技术，将迭代轨迹带入控制区。 （2）因为控制使用的是脉冲控制，容易受到噪声的影响，这就可能使得控制中必须多次进行调节才能使系统的状态落到局部稳定流形上。 （3）控制目标往往是未知的，特别是混沌吸引子中的不稳定周期轨道，需要提前知道目标周期轨道，需要进行复杂的计算。 （4）很多连续的系统难以找到适当的模型对其离散化，限制了OGY法的应用范围。,总结,THANK YOU,29,
