本文關(guān)鍵詞：開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)建模及降噪策略研究

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【摘要】：開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)(Switched Reluctance Motor,SRM)自發(fā)明以來(lái),以其成本低廉、運(yùn)行可靠、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、調(diào)速機(jī)能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)正逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)電機(jī)的市場(chǎng)份額,被用于家用電器、電動(dòng)汽車、航空航天、煤礦鉆井驅(qū)動(dòng)等領(lǐng)域中,但它也有建模困難、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大、運(yùn)行噪聲大等缺點(diǎn)。針對(duì)SRM存在的問(wèn)題,本文做了如下工作:利用ANSYS Maxwell對(duì)電機(jī)進(jìn)行了電磁場(chǎng)有限元分析,明確電機(jī)運(yùn)行時(shí)電磁場(chǎng)分布狀況,得到了電機(jī)運(yùn)行時(shí)精確的磁鏈、電流、轉(zhuǎn)矩等數(shù)據(jù)的關(guān)系,為建模以及降噪策略的研究提供了理論支持。針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的不足進(jìn)行了改進(jìn)并將該算法運(yùn)用到SRM的非線性建模中,得到電機(jī)的非線性模型并將模型應(yīng)用到控制系統(tǒng)中,仿真結(jié)果表明該模型相比于傳統(tǒng)線性模型精度較高,控制系統(tǒng)具有較好的性能。在SRM噪聲建模方面,首先對(duì)噪聲源進(jìn)行分析,運(yùn)用聲輻射理論、機(jī)電類比法以及麥克斯韋應(yīng)力法得到電機(jī)噪聲的解析模型,該模型表明優(yōu)化定轉(zhuǎn)子極弧、繞組匝數(shù)、氣隙長(zhǎng)度等參數(shù)可降低SRM噪聲。根據(jù)噪聲和徑向力之間的正相關(guān)關(guān)系應(yīng)用三維有限元法對(duì)電機(jī)徑向力進(jìn)行了仿真,得到了電機(jī)運(yùn)行時(shí)徑向力波形圖,同時(shí)也論證了解析模型的正確性。從轉(zhuǎn)矩控制的角度出發(fā)對(duì)SRM降噪。針對(duì)傳統(tǒng)轉(zhuǎn)矩開(kāi)環(huán)控制的不足,將迭代學(xué)習(xí)算法應(yīng)用到SRM的轉(zhuǎn)矩控制以及電流控制中,并應(yīng)用了一種三次形式的轉(zhuǎn)矩分配函數(shù),設(shè)計(jì)了基于迭代學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)矩閉環(huán)控制系統(tǒng)以達(dá)到降低電機(jī)噪聲的目的。在MATLAB/Simulink中建立了電機(jī)仿真模型,將非線性模型應(yīng)用到仿真中,詳細(xì)給出了轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償器、電流控制器等模塊的結(jié)構(gòu)并搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,綜合仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示該控制方法能有效的降低電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng),達(dá)到降噪的目的。
【關(guān)鍵詞】：開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī) 有限元分析 非線性建模 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 噪聲 迭代學(xué)習(xí)控制
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM352
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 課題研究背景及意義10-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)建模的研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)降噪的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排15-17
• 1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容15
• 1.3.2 章節(jié)安排15-17
• 第二章 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的基本理論17-26
• 2.1 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理17-18
• 2.1.1 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的結(jié)構(gòu)17-18
• 2.1.2 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的工作原理18
• 2.2 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的基本方程18-20
• 2.3 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的建模方法20-25
• 2.3.1 線性建模20-24
• 2.3.2 非線性建模24-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第三章 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)非線性建模26-51
• 3.1 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)有限元分析26-37
• 3.1.1 電磁場(chǎng)有限元的基本理論26-28
• 3.1.2 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)模型的建立28-29
• 3.1.3 材料設(shè)定與網(wǎng)格剖分29-30
• 3.1.4 邊界條件與激勵(lì)源的設(shè)定30-32
• 3.1.5 有限元后處理結(jié)果分析32-37
• 3.2 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模37-50
• 3.2.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其改進(jìn)37-41
• 3.2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)建模中的應(yīng)用41-50
• 3.3 本章小結(jié)50-51
• 第四章 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)噪聲建模及降噪策略研究51-82
• 4.1 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)噪聲建模51-62
• 4.1.1 噪聲源分析51-52
• 4.1.2 噪聲的解析建模52-62
• 4.2 抑制噪聲的控制方法研究62-77
• 4.2.1 抑制噪聲的控制方法選擇62-65
• 4.2.2 迭代學(xué)習(xí)控制簡(jiǎn)述65-67
• 4.2.3 抑制噪聲的開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)迭代學(xué)習(xí)控制67-70
• 4.2.4 系統(tǒng)仿真與結(jié)果分析70-77
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析77-81
• 4.3.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)說(shuō)明77-78
• 4.3.2 電流波形分析78-79
• 4.3.3 噪聲實(shí)驗(yàn)分析79-81
• 4.4 本章小結(jié)81-82
• 第五章 總結(jié)與展望82-84
• 5.1 全文總結(jié)82-83
• 5.2 研究工作展望83-84
• 致謝84-85
• 參考文獻(xiàn)85-89
• 攻碩期間取得的成果89-90

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 龍榮;開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)徑向力解析建模及三維有限元分析[D];河北工程大學(xué);2012年

2 付增;開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的噪聲分析與控制方法研究[D];山東理工大學(xué);2008年

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本文編號(hào)：1124966