基于MATLAB的自适应控制耦合发电机混沌同步与稳定性优化系统

资 源 简 介

本项目利用MATLAB实现了多发电机耦合动力学建模与自适应控制器设计，通过非线性动态分析和实时参数调节，优化发电机系统的同步性能与稳定性，适应不同工况下的动态变化。

详 情 说 明

基于自适应控制的耦合发电机系统混沌同步与稳定性优化

项目介绍

本项目针对多发电机耦合系统中的非线性动力学行为、混沌振荡现象及同步控制问题，实现了基于自适应滑模控制的耦合发电机系统建模与稳定性优化。通过构建精确的非线性动力学模型，设计自适应控制律实时调整控制器参数，确保系统在参数变化和外部扰动下仍能保持同步运行和全局稳定。项目结合李雅普诺夫稳定性理论，提供了从混沌抑制到性能优化的完整解决方案。

功能特性

• 非线性动力学建模：建立包含转动惯量、阻尼、励磁非线性的多机耦合微分方程模型
• 自适应控制算法：基于滑模控制与参数自适应律，在线调整控制增益以应对系统不确定性
• 多机同步控制：实现发电机转子角度、角速度的快速同步与功率均衡分配
• 混沌振荡抑制：通过混沌特征辨识与控制器设计，有效抑制系统混沌行为
• 全局稳定性保证：采用李雅普诺夫直接法证明闭环系统全局一致最终有界稳定
• 实时监控与分析：提供系统状态监控、同步误差分析、稳定性指标可视化界面

使用方法

1. 参数配置：编辑配置文件，设置发电机物理参数、初始运行状态及控制器约束条件
2. 负载输入：定义时变负载功率曲线或导入外部负载序列文件
3. 扰动设置：选择扰动类型（阶跃/随机/周期性）并设定幅值及时序
4. 仿真执行：运行主程序启动系统仿真，自适应控制器将自动调整参数以实现同步
5. 结果分析：查看生成的状态曲线、同步误差图、李雅普诺夫指数及稳定性报告

系统要求

• 操作系统：Windows 10/11, Linux Ubuntu 18.04+, macOS 10.15+
• 运行环境：MATLAB R2021a 或更高版本
• 必要工具箱：Control System Toolbox, Symbolic Math Toolbox
• 硬件配置：至少 4GB 内存，推荐 8GB 以上；支持双精度浮点运算的 CPU

文件说明

主程序文件集成了系统的核心仿真与控制流程，主要负责初始化发电机模型参数与运行状态，构建包含非线性项的多机耦合动力学方程，实现基于李雅普诺夫稳定性理论的自适应滑模控制器在线参数调整，执行多时间步长的系统状态数值积分运算，实时计算并记录各发电机的同步误差与李雅普诺夫函数值，同时进行混沌特征指标的判定与可视化输出，最终生成系统稳定性分析与控制性能评估报告。