本文關(guān)鍵詞：低轉(zhuǎn)矩脈動開關(guān)磁阻電機(jī)控制方法

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【摘要】：開關(guān)磁阻電機(jī)(SRM)結(jié)構(gòu)簡單堅固、啟動電流小、容錯運(yùn)行能力強(qiáng)、控制手段靈活、性價比高,近些年受到了廣泛關(guān)注,且已應(yīng)用于礦山開采、石油開采、電動車驅(qū)動和家電等諸多工業(yè)領(lǐng)域。由于SRM的雙凸極結(jié)構(gòu)以及磁鏈的飽和非線性特性,使得電機(jī)運(yùn)行時產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)矩脈動和噪聲,制約了開關(guān)磁阻電機(jī)在工業(yè)領(lǐng)域的進(jìn)一步推廣應(yīng)用。如何有效的減小轉(zhuǎn)矩脈動已逐漸成為開關(guān)磁阻電機(jī)領(lǐng)域的研究熱點之一。本文提出了一種轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)在線補(bǔ)償修正的轉(zhuǎn)矩脈動優(yōu)化控制策略,旨在減小SRM運(yùn)行時的轉(zhuǎn)矩脈動。本文首先介紹了國內(nèi)外在開關(guān)磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動優(yōu)化方面的研究現(xiàn)狀,以及SRM的基本工作原理、數(shù)學(xué)方程,然后給出了磁鏈、轉(zhuǎn)矩建模方法并對本文所用開關(guān)磁阻電機(jī)進(jìn)行建模。之后,本文介紹了開關(guān)磁阻電機(jī)基本控制方式、運(yùn)行特性以及四個傳統(tǒng)轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)并給出了其評價準(zhǔn)則。在給出的轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)評價準(zhǔn)則基礎(chǔ)上,對比了四個傳統(tǒng)轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)的轉(zhuǎn)矩、電流、磁鏈、磁鏈變化率波形以及損耗水平。接著對開通角、重疊角、期望轉(zhuǎn)矩對轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)的磁鏈變化率和損耗的影響進(jìn)行了離線分析。再次,開通角、重疊角、期望轉(zhuǎn)矩對轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)的影響較大,且不同運(yùn)行工況下具有不同的最佳開關(guān)角。然而離線對開關(guān)角進(jìn)行尋優(yōu)時難以直接確定轉(zhuǎn)矩脈動,因此通常使用磁鏈變化率作為間接評價手段。本文利用差分進(jìn)化算法的優(yōu)秀尋優(yōu)能力,將其應(yīng)用到轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)開關(guān)角在線尋優(yōu)過程中,直接將轉(zhuǎn)矩脈動作為優(yōu)化目標(biāo)來確定最佳開關(guān)角。轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)的轉(zhuǎn)矩脈動優(yōu)化效果取決于其逼近當(dāng)前運(yùn)行工況下的理想轉(zhuǎn)矩分配指令波形的程度,本文引入實時轉(zhuǎn)矩反饋信號,構(gòu)建了轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)在線補(bǔ)償?shù)目刂品椒?進(jìn)一步逼近理想轉(zhuǎn)矩分配指令波形,從而減小轉(zhuǎn)矩脈動。通過搭建的MATLAB/Simulink仿真平臺對基于差分進(jìn)化算法的轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)開關(guān)角在線尋優(yōu)過程進(jìn)行了驗證,并對四種傳統(tǒng)轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)在轉(zhuǎn)矩指令波形在線補(bǔ)償修正前后的轉(zhuǎn)矩脈動進(jìn)行了對比分析,接著對負(fù)載轉(zhuǎn)矩、開通角、重疊角、轉(zhuǎn)速對傳統(tǒng)轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)控制方法以及轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)在線補(bǔ)償控制方法的影響進(jìn)行了對比研究。最后,本文介紹了開關(guān)磁阻電機(jī)實驗平臺的軟硬件設(shè)計,并對提出的轉(zhuǎn)矩脈動優(yōu)化控制策略進(jìn)行了實驗驗證,實驗結(jié)果表明,本文提出的轉(zhuǎn)矩脈動優(yōu)化控制策略具有一定的可行性和有效性。
【關(guān)鍵詞】：開關(guān)磁阻電機(jī) 轉(zhuǎn)矩分配函數(shù) 差分進(jìn)化 在線補(bǔ)償 轉(zhuǎn)矩脈動
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM352
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-17
• 1 緒論17-23
• 1.1 引言17
• 1.2 開關(guān)磁阻電機(jī)研究發(fā)展概況17-20
• 1.3 本文研究內(nèi)容20-23
• 2 開關(guān)磁阻電機(jī)基本原理及建模方法23-34
• 2.1 開關(guān)磁阻電機(jī)基本結(jié)構(gòu)及其工作原理23
• 2.2 開關(guān)磁阻電機(jī)基本方程23-26
• 2.3 開關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)功率變換器26-27
• 2.4 開關(guān)磁阻電機(jī)模型27-33
• 2.5 本章小結(jié)33-34
• 3 開關(guān)磁阻電機(jī)基本控制方法及轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)34-41
• 3.1 開關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)基本控制方式34-35
• 3.2 開關(guān)磁阻電機(jī)運(yùn)行基本特性35-36
• 3.3 開關(guān)磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)36-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 4 SRM在線轉(zhuǎn)矩脈動優(yōu)化方法41-78
• 4.1 轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)評價準(zhǔn)則41-43
• 4.2 四種傳統(tǒng)TSF的性能分析43-49
• 4.3 差分進(jìn)化算法49-52
• 4.4 基于差分進(jìn)化算法的TSF開關(guān)角在線尋優(yōu)52-58
• 4.5 TSF轉(zhuǎn)矩指令在線補(bǔ)償修正方法58-65
• 4.6 TSF在線補(bǔ)償控制方法的仿真波形分析65-72
• 4.7 負(fù)載轉(zhuǎn)矩、開通角、重疊角、轉(zhuǎn)速對傳統(tǒng)TSF以及TSF在線補(bǔ)償控制方法的影響對比72-76
• 4.8 本章小結(jié)76-78
• 5 實驗平臺介紹及實驗驗證78-88
• 5.1 SRM實驗平臺介紹78-81
• 5.2 控制系統(tǒng)軟件介紹81-84
• 5.3 實驗結(jié)果分析84-87
• 5.4 本章小結(jié)87-88
• 6 總結(jié)與展望88-90
• 參考文獻(xiàn)90-95
• 作者簡歷95-97
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集97

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 潘再平;羅星寶;;基于迭代學(xué)習(xí)控制的開關(guān)磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動抑制[J];電工技術(shù)學(xué)報;2010年07期

2 楊先有;易靈芝;段斌;彭寒梅;;開關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模[J];電機(jī)與控制學(xué)報;2008年04期

3 李永堅;許志偉;彭曉;;SRM積分滑模變結(jié)構(gòu)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償控制[J];電機(jī)與控制學(xué)報;2011年01期

4 張旭隆;譚國俊;蒯松巖;李廣超;;基于滑模觀測器的開關(guān)磁阻電機(jī)無位置傳感器控制[J];電力電子;2009年05期

5 諸自強(qiáng);劉旭;潘再平;;新型可變磁通磁阻電機(jī)振動和噪聲研究與開關(guān)磁阻電機(jī)的比較(英文)[J];電工技術(shù)學(xué)報;2013年11期

6 吳亮紅;王耀南;周少武;袁小芳;;雙群體偽并行差分進(jìn)化算法研究及應(yīng)用[J];控制理論與應(yīng)用;2007年03期

7 曲榮海,姚若萍,劉大慶,謝剛;開關(guān)磁阻電機(jī)滑模變結(jié)構(gòu)控制與仿真[J];清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1997年04期

8 吳建華,詹瓊?cè)A,林金銘;開關(guān)磁阻電機(jī)的優(yōu)化設(shè)計[J];微特電機(jī);1995年05期

9 周永勤;吳丹丹;王哈力;關(guān)鍵;;開關(guān)磁阻電機(jī)的模糊滑�？刂撇呗匝芯縖J];自動化技術(shù)與應(yīng)用;2011年03期

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本文編號：681756