本文關(guān)鍵詞：基于電感傅里葉分解的開關(guān)磁阻電機(jī)電流滯環(huán)控制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：當(dāng)前政府大力提倡發(fā)展新能源汽車,開關(guān)磁阻電機(jī)(Swiched Reluctance Motor, SRM)因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、可靠性高和適合高速運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)被用于電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)�？紤]到近年來稀土永磁材料供應(yīng)限制和價(jià)格波動(dòng),不需要永磁體的開關(guān)磁阻電機(jī)迎來了快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用的良機(jī)。開關(guān)磁阻電機(jī)現(xiàn)已被成功應(yīng)用于航空航天、動(dòng)力牽引和工業(yè)調(diào)速等領(lǐng)域,可以預(yù)見在不久的將來,開關(guān)磁阻電機(jī)將憑借自身優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。然而,目前限制開關(guān)磁阻電機(jī)進(jìn)一步應(yīng)用的瓶頸之一就是其獨(dú)特的雙凸極結(jié)構(gòu)與脈沖式供電方式,導(dǎo)致其轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)較大,進(jìn)而產(chǎn)生較為嚴(yán)重的噪聲與振動(dòng)。本文在深入分析開關(guān)磁阻電機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與運(yùn)行原理的基礎(chǔ)上,提出了一種基于電感傅里葉分解的開關(guān)磁阻電機(jī)非線性模型,并基于該模型提出了一種新型電流滯環(huán)控制方式以抑制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。論文主要的研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面：(1)闡述了該課題的研究?jī)?nèi)容和意義,分析了SRM的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和數(shù)學(xué)模型。(2)在比較現(xiàn)有開關(guān)磁阻電機(jī)非線性建模方法的基礎(chǔ)上,提出了一種基于磁鏈(電感)波形傅里葉分解進(jìn)而擬合成非線性模型的建模方法,并基于Matlab/Simulink搭建了基于新型電感模型的開關(guān)磁阻電機(jī)本體模型。(3)在新型電感模型基礎(chǔ)之上,提出了一種基于電感傅里葉分解的改進(jìn)型電流滯環(huán)控制策略,實(shí)現(xiàn)了間接轉(zhuǎn)矩控制,并基于Matlab/Simulink搭建了基于電感傅里葉分解的SRM電流滯環(huán)控制模型。(4)完成了SRM控制系統(tǒng)硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)。詳細(xì)分析了SRM控制系統(tǒng)中所需的硬件電路,主要包括DSP最小系統(tǒng)板、電流采樣電路、轉(zhuǎn)子位置處理電路、過電流保護(hù)電路、電源電路以及驅(qū)動(dòng)電路等。(5)完成了SRM控制系統(tǒng)軟件程序設(shè)計(jì)。本電機(jī)控制系統(tǒng)采用的主控芯片為TMS320F28335,在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了傳統(tǒng)電流滯環(huán)控制算法和基于電感傅里葉分解的電流滯環(huán)控制算法,并構(gòu)建了軟件程序流程,完成了軟件程序的編寫、調(diào)試及與硬件系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)。(6)在系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)基礎(chǔ)之上,搭建了SRM實(shí)驗(yàn)平臺(tái),完成了SRM驅(qū)動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)與動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,并比較了傳統(tǒng)電流滯環(huán)控制算法和基于電感傅里葉分解的電流滯環(huán)控制算法下的電機(jī)性能,實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了改進(jìn)型電流滯環(huán)控制可以有效抑制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。
【關(guān)鍵詞】：開關(guān)磁阻電機(jī) 非線性建模 電感 傅里葉分解 轉(zhuǎn)矩脈動(dòng) 電流滯環(huán) DSP28335
【學(xué)位授予單位】：東南大學(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
• ABSTRACT6-14
• 第1章 緒論14-22
• §1.1 課題背景與意義14-15
• §1.1.1 課題背景14
• §1.1.2 電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀14-15
• §1.2 開關(guān)磁阻電機(jī)研究現(xiàn)狀15-20
• §1.2.1 SRM建模方法17-19
• §1.2.2 SRM轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)抑制方法19-20
• §1.3 本文主要內(nèi)容與組織結(jié)構(gòu)20-22
• §1.3.1 本文主要研究?jī)?nèi)容20-21
• §1.3.2 論文組織結(jié)構(gòu)21-22
• 第2章 基于電感傅里葉分解的開關(guān)磁阻電機(jī)建模方法22-36
• §2.1 開關(guān)磁阻電機(jī)工作原理22-25
• §2.1.1 基本拓?fù)渑c運(yùn)行原理22-23
• §2.1.2 能量轉(zhuǎn)換過程23-25
• §2.2 開關(guān)磁阻電機(jī)數(shù)學(xué)模型25-26
• §2.2.1 基本電磁方程25
• §2.2.2 轉(zhuǎn)子機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程和機(jī)電耦合方程25-26
• §2.3 開關(guān)磁阻電機(jī)線性電感模型26-28
• §2.4 基于傅里葉分解的電感模型28-33
• §2.5 基于電感傅里葉分解的開關(guān)磁阻電機(jī)電流滯環(huán)控制33
• §2.6 本章小結(jié)33-36
• 第3章 基于電感傅里葉分解的開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)仿真36-54
• §3.1 開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)仿真模型36-41
• §3.1.1 SRM本體模型36-39
• §3.1.2 功率變換器模塊39-41
• §3.1.3 控制器模塊41
• §3.2 基于電感傅里葉分解的SRM電流滯環(huán)控制仿真模型41-46
• §3.2.1 基于電感傅里葉分解的SRM本體模型42-43
• §3.2.2 基于電感傅里葉分解的SRM控制器模型43-45
• §3.2.3 基于傅里葉分解電感模型的SRM本體模型仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證45-46
• §3.3 仿真結(jié)果分析46-53
• §3.3.1 穩(wěn)態(tài)仿真結(jié)果與分析46-49
• §3.3.2 動(dòng)態(tài)仿真結(jié)果與分析49-53
• §3.4 本章小結(jié)53-54
• 第4章 開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)54-72
• §4.1 硬件部分設(shè)計(jì)54-64
• §4.1.1 功率變換電路54-56
• §4.1.2 DSP最小系統(tǒng)板設(shè)計(jì)56-57
• §4.1.3 電流檢測(cè)部分設(shè)計(jì)57-58
• §4.1.4 位置信號(hào)檢測(cè)電路設(shè)計(jì)58-60
• §4.1.5 過流保護(hù)電路設(shè)計(jì)60-61
• §4.1.6 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)61-63
• §4.1.7 電源電路設(shè)計(jì)63-64
• §4.1.8 數(shù)碼管顯示電路64
• §4.2 軟件部分設(shè)計(jì)64-70
• §4.2.1 程序主框架64-67
• §4.2.2 轉(zhuǎn)子位置計(jì)算67-68
• §4.2.3 轉(zhuǎn)速計(jì)算68-69
• §4.2.4 PI調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)69-70
• §4.3 本章小結(jié)70-72
• 第5章 開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證72-86
• §5.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)構(gòu)成72-75
• §5.2 開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證75-79
• §5.2.1 額定工作點(diǎn)特性75
• §5.2.2 轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)抑制結(jié)果75-79
• §5.3 開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證79-84
• §5.3.1 空載動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)79-80
• §5.3.2 帶載動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)80-84
• §5.4 本章小結(jié)84-86
• 第6章 總結(jié)與展望86-88
• §6.1 全文總結(jié)86
• §6.2 課題展望86-88
• 參考文獻(xiàn)88-91
• 碩士期間的學(xué)術(shù)成果91-92
• 致謝92

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 周鶴良;;努力提高電能質(zhì)量 適應(yīng)電力發(fā)展新形勢(shì)[J];電氣技術(shù);2006年08期

2 夏長(zhǎng)亮;陳自然;李斌;;基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的開關(guān)磁阻電機(jī)瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩控制[J];中國電機(jī)工程學(xué)報(bào);2006年19期

  本文關(guān)鍵詞：基于電感傅里葉分解的開關(guān)磁阻電機(jī)電流滯環(huán)控制研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：504785