開關(guān)磁阻電機非線性模型及其控制器研究
本文選題:開關(guān)磁阻電機 + 非線性模型 ; 參考:《哈爾濱理工大學》2015年碩士論文
【摘要】:開關(guān)磁阻電機以其結(jié)構(gòu)簡單、堅固耐用、成本低廉、調(diào)速性能優(yōu)越、耐高溫、容錯率強等優(yōu)點,在電動汽車領(lǐng)域得到了高度的重視,被視為非常有潛力的機種。但由于開關(guān)磁阻電機工作時呈現(xiàn)高度的非線性,所以如何建立合理的電機模型成為了重點研究對象。 通過查閱大量國內(nèi)外文獻,對開關(guān)磁阻電機的非線性建模、磁鏈檢測、控制策略研究等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展情況和研究現(xiàn)狀做了闡述,并深入研究了開關(guān)磁阻電機的非線性建模方法。論文采用公式法對開關(guān)磁阻電機進行非線性建模,基于T.J.E.Miller提出的快速建模與傅里葉級數(shù)相結(jié)合的方法,以電機幾個特殊位置的磁化曲線為基礎(chǔ),推導出磁鏈及電磁轉(zhuǎn)矩方程,建立開關(guān)磁阻電機的非線性模型。通過與實測磁鏈曲線的比較,,驗證了所建非線性模型有較高的精度。應用Matlab軟件搭建出電機及其系統(tǒng)模型,采用傳統(tǒng)PID控制與模糊PID控制進行仿真。仿真結(jié)果驗證了所建非線性模型能夠反映電機的工況,同時表明基于模糊PID控制策略下的調(diào)速系統(tǒng)具有更好的性能。 在理論分析與仿真的基礎(chǔ)上,論文設(shè)計了電機控制器的硬件電路,完成了DSP的軟件編程并搭建了實驗平臺。實驗結(jié)果表明,樣機的實測波形與仿真波形相一致,可實現(xiàn)對開關(guān)磁阻電機進行平滑調(diào)速,驗證了控制策略的合理性,達到了預期效果。
[Abstract]:Switched reluctance motor (SRM) has been attached great importance to in the field of electric vehicles because of its simple structure, durable, low cost, superior speed regulation performance, high temperature resistance, strong fault tolerance and so on. It is regarded as a very potential type of motor. However, due to the high nonlinearity of switched reluctance motor (SRM), how to establish a reasonable motor model has become an important research object. By consulting a large number of domestic and foreign literatures, the development and research status of the related technologies, such as nonlinear modeling of switched reluctance motor, flux chain detection, control strategy research and so on, are described. The nonlinear modeling method of switched reluctance motor (SRM) is studied. In this paper, the nonlinear model of switched reluctance motor is established by formula method. Based on the combination of fast modeling and Fourier series proposed by T.J.E. Miller, the flux chain and electromagnetic torque equations are derived based on the magnetization curves of several special positions of the motor. The nonlinear model of switched reluctance motor is established. Compared with the measured flux curve, the proposed nonlinear model has high accuracy. The motor and its system model are built with Matlab software. The traditional pid control and fuzzy pid control are used to simulate the motor. The simulation results show that the nonlinear model can reflect the working conditions of the motor and that the speed regulation system based on fuzzy pid control strategy has better performance. Based on the theoretical analysis and simulation, the paper designs the hardware circuit of the motor controller, completes the software programming of DSP and builds the experimental platform. The experimental results show that the measured waveform of the prototype is consistent with the simulation waveform, and the smooth speed regulation of the switched reluctance motor can be realized. The rationality of the control strategy is verified and the expected effect is achieved.
【學位授予單位】:哈爾濱理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TM352
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本文編號:2096827
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