船舶電力系統混沌現象研究.pdf

1、對于確定性動力系統，曾認為只要給出模型及初值，就可以預測其動態(tài)行為，但混沌(Chaos)現象的研究與發(fā)現改變了這一觀點。混沌廣泛存在于客觀世界中，如氣象學中的Lorenz系統，電路中的Chua電路系統等?；煦缡欠蔷€性系統中各參數相互作用導致的一種非常復雜的現象。電力系統混沌研究是近年來興起的一個研究內容，其基本目的在于研究電力系統混沌的形成機制，然后加以預防或利用。對該問題的研究，具有十分重要的理論意義和實際應用價值。 船舶

2、電力系統是典型的非線性系統，其動態(tài)行為包含許多復雜的非線性機電振蕩現象，如低頻振蕩、次同步振蕩，甚至混沌動態(tài)。這些現象對系統安全運行造成潛在威脅，可能導致系統失穩(wěn)。有些現象可由含參數的非線性微分代數方程組來描述。近年來，隨著對電力系統穩(wěn)定性的深入研究，國內外學者相繼發(fā)現在電力系統中存在十分復雜的混沌現象。混沌現象在電力系統中出現時，將伴隨系統運行持續(xù)無規(guī)則的振蕩，嚴重危害系統的安全運行，而要在船舶電力系統中有效地預防和消除混沌振蕩，必須

3、對船舶電力系統中的混沌發(fā)生機理和產生途徑進行研究。 本文分析了船舶電力系統中的混沌現象，研究船舶電力系統中誘發(fā)混沌現象的途徑以及混沌吸引子的特征。本文以動力學理論為基礎，在穩(wěn)定的周期擾動下，分別對擾動頻率或擾動幅值參數的變化進行了研究，對系統的狀態(tài)進行計算機分析。本文研究的主要內容有： 1)從船舶電力系統的動力學機理出發(fā)，建立船舶電力系統兩機并聯系統非線性數學模型，并分別對無擾動和有擾動系統進行了分析； 2)運用

4、動力系統分析原理，對建立的模型進行了數值分析，繪制出各個參數下的系統運行相圖和時序圖，直觀地反映了系統的演變過程； 3)對船舶電力系統雙機并聯工況運用Lyapunov指數、Poincaré映射圖和頻譜分析等方法進行了研究，將其運用到系統混沌現象的判定，進一步說明船舶電力系統具有混沌特征；最后初步探討了混沌的成因。 本文研究發(fā)現，船舶電力系統在不同的擾動情況下可進入混沌狀態(tài)。不論是擾動頻率變化還是擾動幅值變化，系統經過倍周