基于LSSVM優(yōu)化的SRM建模與轉子位置檢測研究
發(fā)布時間:2021-07-10 14:59
開關磁阻電機調速系統(tǒng)(Switched Reluctance Drive,SRD)作為一種性能優(yōu)良的調速系統(tǒng),它由開關磁阻電機(Switched Reluctance Motor,SRM)、功率變換器、控制器模塊以及位置檢測模塊構成,具有結構簡單、運行可靠、控制靈活等特點,被廣泛應用。本文對開關磁阻電機的磁鏈建模和無位置檢測技術研究現(xiàn)狀進行了綜述,以三相(12/8極)SRM作為研究的對象,分析了 SRM的基本結構與工作原理,利用試驗測量法得到SRM非線性磁鏈特性與轉矩特性的曲線,建立了 SRM磁鏈特性模型,在磁鏈模型的基礎上研究了無位置傳感器位置檢測方法。由于SRM運行在磁路高度飽和的狀態(tài)下,使得其磁鏈特性呈高度非線性,難以獲得準確的數學模型。本文利用最小二乘支持向量機(Least Squares Support Vector Machine,LSSVM)非線性映射能力,通過對樣本數據訓練與學習,創(chuàng)建了 SRM的磁鏈模型與轉矩模型。為了提高磁鏈特性模型的精度,采用粒子群算法對LSSVM進行優(yōu)化,通過仿真驗證,優(yōu)化前與優(yōu)化后對比,明顯提高了精度。然后基于優(yōu)化后的最小二乘支持向量機建立以相...
【文章來源】:大連海事大學遼寧省 211工程院校
【文章頁數】:79 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.'1?SRD基本組成框圖??Fig.?2.1?Basic?composition?diagram?of?SRD??
方面[17]:??(1)盡可能選取少的開關元器件,以降低成本;??(2)通過對主開關器件的控制,對相繞組的電流控制做到迅速有效;??(3)主開關器件與供電電源的電壓額定值相近;??(4)可以為相繞組供應足夠高的退磁電壓,便于能夠快速釋放繞組磁場的能量,??將其回饋給電源;??SRM以及整個系統(tǒng)控制器的設計在一定程度上影響著SRM功率變換器的設計,并??沒有理想的功率變換器能完全適合SRM以及不一樣的控制方法。本文采用不對稱半橋??拓撲的三相12/8極SRM功率變換器,其拓撲結構如圖2.2所示:??+?VD1?21?〇[^?VI?VD32^?^Pv3?VD5?2:??Us?::Cs?^??J?c]???V2?Zi?VD2?O-j^?V4?.?2SVD4?V6?'ll?VD6??圖2.?2不對稱半橋電路拓撲IS構圖??Fig.?2.2?Asymmetrical?half?bridge?main?circuit?diagram??如圖2.2所示,A、B、C三相中都包含兩個主開關器件VI、V2及兩個續(xù)流管VD1、??VD2。以A相為例進行詳細說明,當VI、V2接通,VD1、VD2截止時,給A相繞組??的兩端加上電源4,產生相電流,此刻為正電壓回路,如圖2.3?(a)。當VI、V2斷開??時,A相繞組此時的電動勢極性變?yōu)橄喾,即A相繞組兩端電壓-Us,?VD1、VD2正向??-10?-??
d?Voltage??Control,?CVC)以及角度位置控制(Angel?Position?Cohtrol,APC)?[5S]。針對不同的轉速情??況下,應采用不同的控制方式。??U)電流斬波控制方式(CCC)??當SRM在啟動或低速運行的情況下,SRM的相電流增長速度將會很迅速,能快速??到達電流的最大值,由于過大的電流和磁鏈峰值會損壞SRM的繞組,為了防止此類情??況發(fā)生,因此對相電流的最大值進行限制成為必要,為了獲得低速下的SRM的恒轉矩??特性,需采用電流斬波控制法。如圖2.4所示即為電流斬波控制下的相電流波形。??i、??I?斬波區(qū)間?|??〇hi?6??圖2.?4電流斬波控制波形??Fig.?2.4?Current?waveform?controlled?by?current?chopper??-12?-??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于特殊位置檢測的開關磁阻電機無位置傳感器控制策略[J]. 李姍姍,李愛民,王青,劉江文. 電機與控制應用. 2018(12)
[2]微粒群優(yōu)化相關向量機的開關磁阻電機轉子位置自檢測[J]. 項倩雯,袁野,于焰均. 電機與控制應用. 2018(10)
[3]基于DE-RVM的開關磁阻電機無位置傳感器研究[J]. 肖麗,高峰,侯淑萍,牛峰,李立鵬. 河北工業(yè)大學學報. 2018(03)
[4]基于一種新型磁鏈模型開關磁阻電機無位置傳感器技術[J]. 張磊,劉闖,韓守義. 電機與控制學報. 2018(07)
[5]開關磁阻電機三種控制策略研究[J]. 姜文濤,張懿,李寶生,彭志強,蔡燕. 科技創(chuàng)新與應用. 2016(03)
[6]基于LSSVM的多輸入多輸出開關磁阻電機建模[J]. 徐宇柘,曹彥萍,鐘銳. 電機與控制學報. 2015(06)
[7]電流最優(yōu)的多變量靜態(tài)神經網絡開關磁阻電機控制[J]. 張云,徐衍亮,孔輝,李元東. 電工技術學報. 2013(08)
[8]開關磁阻電機神經網絡非線性映射建模方法研究[J]. 宋受俊,張蔓,尹文財,李巖. 微特電機. 2012(12)
[9]開關磁阻電機線性模型的建模與仿真研究[J]. 俞梟辰,王家軍. 杭州電子科技大學學報. 2012(06)
[10]開關磁阻電機無位置傳感器技術的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J]. 鄧智泉,蔡駿. 南京航空航天大學學報. 2012(05)
博士論文
[1]開關磁阻電機無位置傳感器控制關鍵技術研究[D]. 邵杰.南京航空航天大學 2017
[2]無位置傳感器開關磁阻電機控制系統(tǒng)研究[D]. 宋宏志.中國礦業(yè)大學 2009
[3]開關磁阻電動機非線性建模及其高性能系統(tǒng)研究[D]. 蔡燕.天津大學 2006
碩士論文
[1]基于無位置傳感器的SRM控制器的研究[D]. 孟騰騰.西安工業(yè)大學 2017
[2]基于DE-LSSVM的SRM轉子位置間接檢測及數字系統(tǒng)設計[D]. 陳軍.江蘇大學 2016
[3]基于Matlab/Simulink的開關磁阻電機控制仿真及軟件開發(fā)[D]. 陳曉云.濟南大學 2016
[4]考慮互感影響的開關磁阻電機無位置傳感器技術研究[D]. 馬金洋.中國礦業(yè)大學 2016
[5]開關磁阻電機磁鏈特性研究與實時測試系統(tǒng)[D]. 竇龍華.江蘇大學 2016
[6]基于滑模控制的SR電機間接位置檢測技術研究[D]. 唐廣雪.南京航空航天大學 2016
[7]基于支持向量機的SRM無位置傳感器控制系統(tǒng)[D]. 崔迪.哈爾濱理工大學 2014
[8]基于神經網絡的開關磁阻電機建模及無位置傳感器控制[D]. 杜開亮.重慶大學 2013
[9]基于開通、關斷角度優(yōu)化的開關磁阻電機控制策略的研究[D]. 陳靈.中南大學 2010
[10]基于支持向量機的開關磁阻電機無位置傳感器控制[D]. 賀子鳴.天津大學 2007
本文編號:3276135
【文章來源】:大連海事大學遼寧省 211工程院校
【文章頁數】:79 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.'1?SRD基本組成框圖??Fig.?2.1?Basic?composition?diagram?of?SRD??
方面[17]:??(1)盡可能選取少的開關元器件,以降低成本;??(2)通過對主開關器件的控制,對相繞組的電流控制做到迅速有效;??(3)主開關器件與供電電源的電壓額定值相近;??(4)可以為相繞組供應足夠高的退磁電壓,便于能夠快速釋放繞組磁場的能量,??將其回饋給電源;??SRM以及整個系統(tǒng)控制器的設計在一定程度上影響著SRM功率變換器的設計,并??沒有理想的功率變換器能完全適合SRM以及不一樣的控制方法。本文采用不對稱半橋??拓撲的三相12/8極SRM功率變換器,其拓撲結構如圖2.2所示:??+?VD1?21?〇[^?VI?VD32^?^Pv3?VD5?2:??Us?::Cs?^??J?c]???V2?Zi?VD2?O-j^?V4?.?2SVD4?V6?'ll?VD6??圖2.?2不對稱半橋電路拓撲IS構圖??Fig.?2.2?Asymmetrical?half?bridge?main?circuit?diagram??如圖2.2所示,A、B、C三相中都包含兩個主開關器件VI、V2及兩個續(xù)流管VD1、??VD2。以A相為例進行詳細說明,當VI、V2接通,VD1、VD2截止時,給A相繞組??的兩端加上電源4,產生相電流,此刻為正電壓回路,如圖2.3?(a)。當VI、V2斷開??時,A相繞組此時的電動勢極性變?yōu)橄喾,即A相繞組兩端電壓-Us,?VD1、VD2正向??-10?-??
d?Voltage??Control,?CVC)以及角度位置控制(Angel?Position?Cohtrol,APC)?[5S]。針對不同的轉速情??況下,應采用不同的控制方式。??U)電流斬波控制方式(CCC)??當SRM在啟動或低速運行的情況下,SRM的相電流增長速度將會很迅速,能快速??到達電流的最大值,由于過大的電流和磁鏈峰值會損壞SRM的繞組,為了防止此類情??況發(fā)生,因此對相電流的最大值進行限制成為必要,為了獲得低速下的SRM的恒轉矩??特性,需采用電流斬波控制法。如圖2.4所示即為電流斬波控制下的相電流波形。??i、??I?斬波區(qū)間?|??〇hi?6??圖2.?4電流斬波控制波形??Fig.?2.4?Current?waveform?controlled?by?current?chopper??-12?-??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于特殊位置檢測的開關磁阻電機無位置傳感器控制策略[J]. 李姍姍,李愛民,王青,劉江文. 電機與控制應用. 2018(12)
[2]微粒群優(yōu)化相關向量機的開關磁阻電機轉子位置自檢測[J]. 項倩雯,袁野,于焰均. 電機與控制應用. 2018(10)
[3]基于DE-RVM的開關磁阻電機無位置傳感器研究[J]. 肖麗,高峰,侯淑萍,牛峰,李立鵬. 河北工業(yè)大學學報. 2018(03)
[4]基于一種新型磁鏈模型開關磁阻電機無位置傳感器技術[J]. 張磊,劉闖,韓守義. 電機與控制學報. 2018(07)
[5]開關磁阻電機三種控制策略研究[J]. 姜文濤,張懿,李寶生,彭志強,蔡燕. 科技創(chuàng)新與應用. 2016(03)
[6]基于LSSVM的多輸入多輸出開關磁阻電機建模[J]. 徐宇柘,曹彥萍,鐘銳. 電機與控制學報. 2015(06)
[7]電流最優(yōu)的多變量靜態(tài)神經網絡開關磁阻電機控制[J]. 張云,徐衍亮,孔輝,李元東. 電工技術學報. 2013(08)
[8]開關磁阻電機神經網絡非線性映射建模方法研究[J]. 宋受俊,張蔓,尹文財,李巖. 微特電機. 2012(12)
[9]開關磁阻電機線性模型的建模與仿真研究[J]. 俞梟辰,王家軍. 杭州電子科技大學學報. 2012(06)
[10]開關磁阻電機無位置傳感器技術的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J]. 鄧智泉,蔡駿. 南京航空航天大學學報. 2012(05)
博士論文
[1]開關磁阻電機無位置傳感器控制關鍵技術研究[D]. 邵杰.南京航空航天大學 2017
[2]無位置傳感器開關磁阻電機控制系統(tǒng)研究[D]. 宋宏志.中國礦業(yè)大學 2009
[3]開關磁阻電動機非線性建模及其高性能系統(tǒng)研究[D]. 蔡燕.天津大學 2006
碩士論文
[1]基于無位置傳感器的SRM控制器的研究[D]. 孟騰騰.西安工業(yè)大學 2017
[2]基于DE-LSSVM的SRM轉子位置間接檢測及數字系統(tǒng)設計[D]. 陳軍.江蘇大學 2016
[3]基于Matlab/Simulink的開關磁阻電機控制仿真及軟件開發(fā)[D]. 陳曉云.濟南大學 2016
[4]考慮互感影響的開關磁阻電機無位置傳感器技術研究[D]. 馬金洋.中國礦業(yè)大學 2016
[5]開關磁阻電機磁鏈特性研究與實時測試系統(tǒng)[D]. 竇龍華.江蘇大學 2016
[6]基于滑模控制的SR電機間接位置檢測技術研究[D]. 唐廣雪.南京航空航天大學 2016
[7]基于支持向量機的SRM無位置傳感器控制系統(tǒng)[D]. 崔迪.哈爾濱理工大學 2014
[8]基于神經網絡的開關磁阻電機建模及無位置傳感器控制[D]. 杜開亮.重慶大學 2013
[9]基于開通、關斷角度優(yōu)化的開關磁阻電機控制策略的研究[D]. 陳靈.中南大學 2010
[10]基于支持向量機的開關磁阻電機無位置傳感器控制[D]. 賀子鳴.天津大學 2007
本文編號:3276135
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