【摘要】：混合勵(lì)磁同步電機(jī)是一種具有高功率密度、高轉(zhuǎn)矩密度與寬調(diào)速范圍的新型電機(jī),在電動(dòng)汽車領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。本課題結(jié)合電動(dòng)汽車要求及PMSM控制理論和控制方法,對(duì)HESM的電流分配、電流的解耦與系統(tǒng)控制等問題進(jìn)行了研究:首先,針對(duì)高速區(qū)弱磁調(diào)速帶載能力下降的問題,提出了一種計(jì)及d軸反電動(dòng)勢(shì)的基本電流改進(jìn)控制方法,該方法在保持反電動(dòng)勢(shì)(Ebase)不變條件下降低勵(lì)磁電流或d軸電流,增大了輸出轉(zhuǎn)矩。仿真實(shí)驗(yàn)表明,高速區(qū)輸出轉(zhuǎn)矩從原來的2N.m提升至3N·m。其次,針對(duì)所提基本電流改進(jìn)控制存在的非線性問題,提出了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電流分配逼近算法,該算法采用函數(shù)逼近方法將非線性方程簡化,簡化了HESM調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果達(dá)到了預(yù)期效果。另外,針對(duì)電機(jī)參數(shù)攝動(dòng)、負(fù)載擾動(dòng)時(shí)電樞電流、勵(lì)磁電流參考值振蕩問題,利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)電流分配控制器逼近參數(shù)穩(wěn)定情況下的各電流參考值,有效減小了電流參考值振蕩,降低控制器參數(shù)敏感性。仿真結(jié)果表明,低速區(qū)控制時(shí)勵(lì)磁電流參考值振蕩幅值減小至33%;高速區(qū)控制時(shí)d軸電流參考值振蕩幅值減小至40%,q軸電流參考值振蕩幅值減小至20%,電磁轉(zhuǎn)矩振蕩減小至25%。最后,針對(duì)HESM電流環(huán)控制器中的非線性耦合問題,提出了HESM精確線性化控制,利用非線性系統(tǒng)的微分幾何理論,將直軸電流、勵(lì)磁電流與機(jī)械角速度解耦為3個(gè)獨(dú)立、線性子系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)調(diào)速系統(tǒng)全局范圍內(nèi)電流環(huán)動(dòng)態(tài)解耦,提高系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能。通過理論分析和仿真實(shí)驗(yàn),所提出的HESM控制方法能夠解決弱磁控制帶載能力受限、基本電流改進(jìn)控制方程計(jì)算復(fù)雜、電機(jī)參數(shù)攝動(dòng)與負(fù)載擾動(dòng)時(shí)各電流參考值振蕩和電流環(huán)非線性耦合問題,適用于HESM調(diào)速系統(tǒng)。
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM341;TP183
【圖文】：

兩者呈并聯(lián)關(guān)系，如圖1-1 所示。pmF 、mfF 分別為永磁磁勢(shì)與電勵(lì)磁磁勢(shì)，pmR 、ironR 分別為永磁磁阻與鐵心磁阻；mfR 特指電勵(lì)磁支路的鐵心磁阻；“外部”指主磁極之外的氣隙和定子部分。圖 1-1 并聯(lián)磁勢(shì)式 HESM 電勵(lì)磁與永磁磁勢(shì)的磁路關(guān)系圖Fig.1-1Magnetic Circuit Diagram of Parallel Magnetic Potential HESM Electric Field Excitation andPermanent Magnet Magnetic Potential電勵(lì)磁磁通經(jīng)過“支路 2”構(gòu)成閉合磁路，不通過永磁體，因此磁阻相對(duì)較小，降低了永磁體出現(xiàn)永久退磁的風(fēng)險(xiǎn)。1989年，英國學(xué)者E.Spooner提出了徑向磁場轉(zhuǎn)子磁極分割型HESM[12,13]，簡稱CPPM（conseguent pole permanent magnet hybrid excitation machine,CPPM），結(jié)構(gòu)如圖 1-2 所示。它是一種典型的并聯(lián)磁勢(shì)式 HESM，該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)提出后，引起了各國學(xué)者的廣泛關(guān)注。該電機(jī)的定子電樞繞組為三相對(duì)稱繞組�？紤]到無刷化需求，直流勵(lì)磁繞組安放于定子上，定子鐵心被環(huán)形直流勵(lì)磁繞組分成了兩部分，這兩部分鐵心由其外部的定子背軛（用于軸向?qū)Т诺臋C(jī)殼）實(shí)現(xiàn)機(jī)械和磁連接；轉(zhuǎn)子分為 N 極端和 S 極端兩個(gè)部分，每極端由同極性永磁極和鐵心形成的中間極交錯(cuò)排列，且兩端的 N、S 永磁極與中間極也交錯(cuò)排列。轉(zhuǎn)子鐵心及轉(zhuǎn)軸間有一實(shí)心導(dǎo)磁套筒（轉(zhuǎn)子背軛）

圖 1-1 并聯(lián)磁勢(shì)式 HESM 電勵(lì)磁與永磁磁勢(shì)的磁路關(guān)系圖Fig.1-1Magnetic Circuit Diagram of Parallel Magnetic Potential HESM Electric Field Excitation andPermanent Magnet Magnetic Potential電勵(lì)磁磁通經(jīng)過“支路 2”構(gòu)成閉合磁路，不通過永磁體，因此磁阻相對(duì)較小，降低了永磁體出現(xiàn)永久退磁的風(fēng)險(xiǎn)。1989年，英國學(xué)者E.Spooner提出了徑向磁場轉(zhuǎn)子磁極分割型HESM[12,13]，簡稱CPPM（conseguent pole permanent magnet hybrid excitation machine,CPPM），結(jié)構(gòu)如圖 1-2 所示。它是一種典型的并聯(lián)磁勢(shì)式 HESM，該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)提出后，引起了各國學(xué)者的廣泛關(guān)注。該電機(jī)的定子電樞繞組為三相對(duì)稱繞組。考慮到無刷化需求，直流勵(lì)磁繞組安放于定子上，定子鐵心被環(huán)形直流勵(lì)磁繞組分成了兩部分，這兩部分鐵心由其外部的定子背軛（用于軸向?qū)Т诺臋C(jī)殼）實(shí)現(xiàn)機(jī)械和磁連接；轉(zhuǎn)子分為 N 極端和 S 極端兩個(gè)部分，每極端由同極性永磁極和鐵心形成的中間極交錯(cuò)排列，且兩端的 N、S 永磁極與中間極也交錯(cuò)排列。轉(zhuǎn)子鐵心及轉(zhuǎn)軸間有一實(shí)心導(dǎo)磁套筒（轉(zhuǎn)子背軛），用于轉(zhuǎn)子的軸向?qū)Т臶14]。

西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文生的磁場疊加而成的[15]。（1）如圖 1-3(a)所示，若勵(lì)磁電流為零，氣隙主要由永磁體提供，氣隙磁通經(jīng)過 N極永磁極到 S 極永磁極。（2）電流通入直流勵(lì)磁繞組后，由于永磁極磁阻大于鐵心極磁阻，因此電勵(lì)磁磁勢(shì)產(chǎn)生的磁通主要通過鐵心極、氣隙以及定子、轉(zhuǎn)子鐵心形成回路。如圖 1-3(b)所示，若勵(lì)磁繞組中通過的電流 0fI （方向與圖 1-2(a)所示相反），根據(jù)右手定則可以得出同一極端永磁體極和鐵心極磁場方向相同，軸向磁場增強(qiáng)，使得氣隙有效周向磁場減弱，起弱磁作用。（3）若勵(lì)磁電流與圖 1-2(a)所示方向相同，即 0fI ，如圖 1-3(c)所示，則同一極端永磁體極與鐵心極磁場方向相反，軸向磁場減弱。隨著fI 的增加，用于能量轉(zhuǎn)換的氣隙有效周向磁場增強(qiáng)，起增磁作用。

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 胡悅;;金融市場中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)拐點(diǎn)預(yù)測法[J];金融經(jīng)濟(jì);2017年18期

2 陳曉燕;;淺析簡單神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展及簡單模型[J];數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用;2019年05期

3 遲惠生;陳珂;;1995年世界神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)大會(huì)述評(píng)[J];國際學(xué)術(shù)動(dòng)態(tài);1996年01期

4 吳立可;;脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和行為識(shí)別[J];通訊世界;2018年12期

5 林嘉應(yīng);鄭柏倫;劉捷;;基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的船舶分類模型[J];信息技術(shù)與信息化;2019年02期

6 俞頌華;;卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與應(yīng)用綜述[J];信息通信;2019年02期

7 韓真;凱文·哈特尼特;;為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的通用理論建造基石[J];世界科學(xué);2019年04期

8 鮑偉強(qiáng);陳娟;熊濤;;基于進(jìn)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的短期電力負(fù)荷預(yù)測研究[J];電工技術(shù);2019年11期

9 王麗華;楊秀萍;王皓;高崢翔;;智能雙輪平衡車的設(shè)計(jì)研究[J];數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用;2018年04期

10 張庭略;;基于硬件的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速[J];通訊世界;2018年08期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 孫軍田;張U

本文編號(hào)：2755414