本文關(guān)鍵詞：開關(guān)磁阻電機(jī)磁鏈特性研究與實(shí)時(shí)測試系統(tǒng)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在科技迅速發(fā)展的今天,電機(jī)參數(shù)測試在電機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)及應(yīng)用中占有重要地位。開關(guān)磁阻電機(jī)因其結(jié)構(gòu)簡單、控制系統(tǒng)可靠等優(yōu)點(diǎn)受到廣泛關(guān)注,但其轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大的缺點(diǎn)限制了開關(guān)磁阻電機(jī)在很多領(lǐng)域的應(yīng)用。直接轉(zhuǎn)矩控制是解決這一問題的典型方法,獲得精確磁鏈模型是優(yōu)化電機(jī)控制的關(guān)鍵。于是,開關(guān)磁阻電機(jī)磁鏈建模與磁鏈測試的研究成為熱點(diǎn),但開關(guān)磁鏈電機(jī)的雙凸極特殊結(jié)構(gòu),磁路呈非線性,且工作時(shí)易飽和,準(zhǔn)確建模有很大難度。本文針對上述問題提出了基于特征點(diǎn)的建模方法和基于圖形變換的模型修正方法,設(shè)計(jì)制作了電機(jī)測試平臺(tái),并進(jìn)行了相應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究,研究證明建模與模型修正方法是可行的。根據(jù)開關(guān)磁阻電機(jī)磁鏈特性曲線的共同特征,利用四個(gè)特殊位置角的磁鏈-電流特性曲線上若干個(gè)特征點(diǎn)數(shù)據(jù)表達(dá)電機(jī)完整的磁鏈特性曲線。根據(jù)模型特征點(diǎn)數(shù)據(jù),利用三次樣條插值算法獲得四個(gè)特殊位置角上的磁鏈-電流特性曲線,并采用五次多項(xiàng)式擬合同一電流下磁鏈-角度曲線。根據(jù)ANSOFT分析確定電機(jī)初始磁鏈模型數(shù)據(jù),針對不同電機(jī)個(gè)體的特性差異,利用圖形變換技術(shù)根據(jù)少量實(shí)測磁鏈數(shù)據(jù)對模型進(jìn)行修正,使模型與實(shí)體電機(jī)更加匹配。修正過程中采用了遺傳算法實(shí)現(xiàn)磁鏈-電流曲線的修正優(yōu)化。借助MATLAB實(shí)現(xiàn)了開關(guān)磁阻電機(jī)磁鏈模型建立和修正,仿真實(shí)驗(yàn)表明,所建立的模型可正確描述電機(jī)磁鏈特性,修正后的模型誤差明顯減小。本文設(shè)計(jì)的測試系統(tǒng)包括上位機(jī)軟件、基于單片機(jī)的信號檢測系統(tǒng)、基于DSP的電機(jī)控制器、無線轉(zhuǎn)矩檢測儀等。電機(jī)控制器根據(jù)上位機(jī)指令控制電機(jī)工作在特定工況條件下,無線轉(zhuǎn)矩檢測儀檢測電機(jī)瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩并利用無線通信發(fā)送至信號檢測系統(tǒng),信號檢測系統(tǒng)實(shí)時(shí)采樣電機(jī)在不同轉(zhuǎn)子位置的電壓、電流及瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩并通過USB傳送至上位機(jī)。利用LabVIEW設(shè)計(jì)了上位機(jī)軟件,實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互界面和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、處理。借助電機(jī)實(shí)時(shí)測試平臺(tái)用間接測量法測量實(shí)體電機(jī)磁鏈,并選取部分?jǐn)?shù)據(jù)作為修正樣本進(jìn)行了模型修正實(shí)驗(yàn)。通過對新磁鏈模型進(jìn)行泛化,觀察曲面平滑程度,對比修正模型與實(shí)測數(shù)據(jù)的偏差,驗(yàn)證了建模和修正方法在實(shí)際應(yīng)用中的可行性。
【關(guān)鍵詞】：開關(guān)磁阻電機(jī) 磁鏈模型 模型修正 特征點(diǎn) 圖形變換 遺傳算法
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM352
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 課題研究意義與目的9-10
• 1.2 開關(guān)磁阻電機(jī)原理10-11
• 1.3 開關(guān)磁阻電機(jī)磁鏈模型的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.4 開關(guān)磁阻電機(jī)磁鏈檢測技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀12-15
• 1.4.1 虛擬儀器的應(yīng)用13-14
• 1.4.2 開關(guān)磁阻電機(jī)的磁鏈檢測14-15
• 1.5 論文主要工作和結(jié)構(gòu)15-17
• 第二章 開關(guān)磁阻電機(jī)的基礎(chǔ)理論17-30
• 2.1 開關(guān)磁阻電機(jī)的基本方程17-19
• 2.2 開關(guān)磁阻電機(jī)磁鏈的數(shù)學(xué)模型19-24
• 2.3 開關(guān)磁阻電機(jī)磁鏈檢測方法24-25
• 2.4 開關(guān)磁阻電機(jī)的控制算法25-30
• 2.4.1 基本控制算法25-27
• 2.4.2 基于電機(jī)磁鏈的控制方法27-30
• 第三章 開關(guān)磁阻電機(jī)磁鏈模型的建立與修正算法30-40
• 3.1 開關(guān)磁阻電機(jī)非線性磁鏈模型的論述30
• 3.2 特征點(diǎn)模型的建立30-33
• 3.2.1 插值算法31-32
• 3.2.2 用樣條插值建立基于特征點(diǎn)的磁鏈模型32-33
• 3.3 特征點(diǎn)模型的MATLAB實(shí)現(xiàn)33-34
• 3.4 磁鏈模型的修正34-38
• 3.4.1 圖形變換35-36
• 3.4.2 遺傳算法的應(yīng)用及改進(jìn)方法36-37
• 3.4.3 利用圖形變換和遺傳算法修正磁鏈模型37-38
• 3.5 磁鏈模型修正的MATLAB仿真實(shí)驗(yàn)38-40
• 第四章 電機(jī)測試系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)40-55
• 4.1 計(jì)算機(jī)輔助的電機(jī)測試系統(tǒng)40-42
• 4.2 控制、檢測板的設(shè)計(jì)42-47
• 4.2.1 電機(jī)驅(qū)動(dòng)和信號檢測電路42-46
• 4.2.2 制動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電路46-47
• 4.3 電機(jī)瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩?zé)o線測量儀47-51
• 4.4 電路板抗干擾設(shè)計(jì)51-52
• 4.5 USB信號線阻抗匹配52-55
• 第五章 電機(jī)測試系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)55-66
• 5.1 基于單片機(jī)的下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)55-59
• 5.1.1 基于STM32F103VCT6下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)55-57
• 5.1.2 信號采樣的單片機(jī)程序設(shè)計(jì)57-59
• 5.2 基于DSP的電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)59-60
• 5.3 基于LabVIEW的上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)60-66
• 5.3.1 測試系統(tǒng)人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)61-63
• 5.3.2 USB通信子模塊設(shè)計(jì)63-64
• 5.3.3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)子模塊設(shè)計(jì)64-66
• 第六章 實(shí)驗(yàn)及其結(jié)果分析66-72
• 6.1 開關(guān)磁阻電機(jī)測控實(shí)驗(yàn)66-67
• 6.2 模型修正實(shí)驗(yàn)67-69
• 6.3 結(jié)果分析69-72
• 第七章 總結(jié)與展望72-74
• 7.1 本文的研究重點(diǎn)和創(chuàng)新72
• 7.2 展望72-74
• 致謝74-75
• 參考文獻(xiàn)75-80
• 攻讀碩士學(xué)位期間參與科研項(xiàng)目與專利80

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2 王雙紅,詹瓊?cè)A;單相開關(guān)磁阻電機(jī)及其控制[J];微電機(jī)(伺服技術(shù));2002年04期

3 李俊卿,李和明;開關(guān)磁阻電機(jī)發(fā)展綜述[J];華北電力大學(xué)學(xué)報(bào);2002年01期

4 孫劍波,詹瓊?cè)A;一種利于開關(guān)磁阻電機(jī)降噪的新散熱筋結(jié)構(gòu)[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2005年09期

5 茅靖峰;趙德安;劉羨飛;施凱;;混合動(dòng)力汽車用開關(guān)磁阻電機(jī)發(fā)電運(yùn)行[J];微特電機(jī);2005年12期

6 李同華;;開關(guān)磁阻電機(jī)的工作原理和調(diào)速性能[J];起重運(yùn)輸機(jī)械;2005年10期

7 茅靖峰,劉羨飛,吳曉;開關(guān)磁阻電機(jī)發(fā)電運(yùn)行原理與實(shí)現(xiàn)[J];南通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2005年01期

8 尚中仁;;開關(guān)磁阻電機(jī)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用[J];煤炭技術(shù);2006年08期

9 劉迪吉;;開關(guān)磁阻電機(jī)發(fā)展及應(yīng)用[J];電氣技術(shù);2006年07期

10 孫曉明;趙德安;劉東;蔣海波;蔣春彬;;基于開關(guān)磁阻電機(jī)的車用集成起動(dòng)交流制動(dòng)系統(tǒng)研究[J];微電機(jī);2007年01期

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1 張榮;李俊麗;張臻;;開關(guān)磁阻電機(jī)的應(yīng)用及其研究的前沿問題[A];第十屆全國煤礦自動(dòng)化學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2000年

2 盛威;程康;張侃健;費(fèi)樹岷;;一類開關(guān)磁阻電機(jī)的終端滑�？刂破髟O(shè)計(jì)[A];2009年中國智能自動(dòng)化會(huì)議論文集（第一分冊）[C];2009年

3 劉迪吉;;開關(guān)磁阻電機(jī)發(fā)展綜述[A];電氣技術(shù)發(fā)展綜述[C];2004年

4 崔玉龍;趙英凱;劉教民;;中速開關(guān)磁阻電機(jī)的仿真研究[A];中國自動(dòng)化學(xué)會(huì)全國第九屆自動(dòng)化新技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2004年

5 張媛;鄧智泉;;一種新型確定無軸承開關(guān)磁阻電機(jī)中超前角的方法[A];中國力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2005論文摘要集（下）[C];2005年

6 修杰;夏長亮;;開關(guān)磁阻電機(jī)的模糊自適應(yīng)PID控制[A];第二十六屆中國控制會(huì)議論文集[C];2007年

7 朱曰瑩;趙桂范;韓光省;楊娜;唐駿;;基于車輛動(dòng)態(tài)負(fù)載的開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)特性分析[A];2013年中國智能自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第三分冊）[C];2013年

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1 肖國林;科匯打造開關(guān)磁阻電機(jī)研發(fā)基地[N];中國工業(yè)報(bào);2006年

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本文編號：264805