本文關(guān)鍵詞：開關(guān)磁阻電機(jī)直接瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)研究

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【摘要】：開關(guān)磁阻電機(jī)(Switched Reluctance motor,簡稱SR電機(jī))具有機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單堅(jiān)固、制造成本低、能夠在較高溫度和轉(zhuǎn)速下運(yùn)行的優(yōu)異性能。但是,SR電機(jī)由于其固有的時(shí)變、非線性和強(qiáng)耦合特性,基于傳統(tǒng)控制方法建立的驅(qū)動系統(tǒng)往往存在較大的轉(zhuǎn)矩脈動,很難獲得優(yōu)異的性能,而這成為了限制SR電機(jī)在更多領(lǐng)域應(yīng)用的重要因素。為了提高開關(guān)磁阻電機(jī)的運(yùn)行性能,就必須對電機(jī)的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行有效的控制。為了提高SR電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)運(yùn)行性能,實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩脈動最小化,本文對SR電機(jī)直接瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩控制策略展開研究,主要進(jìn)行了直接瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩控制方案的設(shè)計(jì)、建模和仿真,并在此基礎(chǔ)上提出一種改進(jìn)型功率電路以實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步減小轉(zhuǎn)矩脈動。本文的具體內(nèi)容如下:(1)介紹SR電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理,推導(dǎo)了SR電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,并利用線性模型分析了轉(zhuǎn)矩脈動產(chǎn)生的原因、特點(diǎn)和影響。(2)針對轉(zhuǎn)矩脈動問題,本文采用瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩作為直接控制對象,研究了開關(guān)磁阻電機(jī)的直接瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)。以按課題要求所設(shè)計(jì)的開關(guān)磁阻電機(jī)參數(shù)為基礎(chǔ),利用Matlab仿真工具搭建了開關(guān)磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)仿真模型,仿真結(jié)果實(shí)現(xiàn)了額定工作點(diǎn)下轉(zhuǎn)矩脈動系數(shù)小于15%的技術(shù)指標(biāo),驗(yàn)證了控制策略的有效性,研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)電機(jī)處于低速或高速等工況,轉(zhuǎn)矩脈動系數(shù)大于15%,轉(zhuǎn)矩脈動抑制效果不理想,需要采取進(jìn)一步的措施。(3)本文從繞組直流母線電壓對轉(zhuǎn)矩影響角度出發(fā),在傳統(tǒng)不對稱半橋電路前端級聯(lián)一個DC/DC變換電路,輔以實(shí)時(shí)適式的母線電壓調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)了低速和高速下轉(zhuǎn)矩脈動進(jìn)一步優(yōu)化,達(dá)到了基速以下運(yùn)行區(qū)間轉(zhuǎn)矩脈動系數(shù)小于15%的技術(shù)指標(biāo)。(4)基于以上控制方案,從硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)和上位機(jī)設(shè)計(jì)三個角度給出開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過程。
【關(guān)鍵詞】：開關(guān)磁阻電機(jī) 直接瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩控制 轉(zhuǎn)矩脈動 控制策略
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM352
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-12
• 1.1 課題的研究背景8
• 1.2 開關(guān)磁阻電機(jī)控制策略研究現(xiàn)狀8-10
• 1.3 本文的主要內(nèi)容10-12
• 2 開關(guān)磁阻電機(jī)的基本原理和轉(zhuǎn)矩特性12-24
• 2.1 開關(guān)磁阻電機(jī)基本結(jié)構(gòu)和工作原理12-13
• 2.2 開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)13-14
• 2.3 開關(guān)磁阻電機(jī)的數(shù)學(xué)模型和運(yùn)行特性14-20
• 2.4 開關(guān)磁阻電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動20-23
• 2.5 本章小結(jié)23-24
• 3 開關(guān)磁阻電機(jī)的直接瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩控制24-50
• 3.1 直接瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩控制的原理24-32
• 3.2 開關(guān)磁阻電機(jī)DITC控制系統(tǒng)建模32-37
• 3.3 仿真分析37-48
• 3.4 本章總結(jié)48-50
• 4 改進(jìn)型功率電路在DITC中的應(yīng)用50-58
• 4.1 基本概念分析50-52
• 4.2 改進(jìn)型功率電路52-53
• 4.3 仿真驗(yàn)證53-57
• 4.4 本章小結(jié)57-58
• 5 控制系統(tǒng)軟硬件及上位機(jī)設(shè)計(jì)58-71
• 5.1 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)58-63
• 5.2 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)63-68
• 5.3 控制系統(tǒng)上位機(jī)設(shè)計(jì)68-70
• 5.4 本章小結(jié)70-71
• 6 總結(jié)和展望71-73
• 6.1 全文總結(jié)71
• 6.2 課題展望71-73
• 致謝73-74
• 參考文獻(xiàn)74-77

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本文編號：549007