本文關(guān)鍵詞：電動汽車開關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速控制方法研究與實現(xiàn)

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【摘要】：開關(guān)磁阻電機(jī)(Switched Reluctance Motor,SRM)作為新一代調(diào)速電機(jī),自問世以來就受到了研究工作者的青睞。SRM的主要優(yōu)點表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)簡單堅固,調(diào)速范圍寬,啟動轉(zhuǎn)矩大,效率高,價格便宜。開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(Switched Reluctance Motor Drive,SRD)調(diào)速系統(tǒng)具有良好的調(diào)速性能,控制靈活,能夠滿足電動汽車復(fù)雜的運行要求,但是SRM的結(jié)構(gòu)和高度非線性的特點使得電機(jī)在運轉(zhuǎn)時轉(zhuǎn)矩脈動大。因此,SRM調(diào)速系統(tǒng)需要先進(jìn)的控制方法,最大程度降低轉(zhuǎn)矩脈動。針對這一問題,本文采用轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)、模糊開關(guān)角優(yōu)化結(jié)合轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)控制方法對轉(zhuǎn)矩脈動進(jìn)行抑制,主要工作如下:首先,分析了SRM轉(zhuǎn)矩脈動產(chǎn)生的原因和開關(guān)角對于抑制轉(zhuǎn)矩脈動的作用,仿真結(jié)果表明改變開關(guān)角能夠抑制轉(zhuǎn)矩脈動�？紤]SRM高度的非線性特性,本文采用不依賴于數(shù)學(xué)模型的模糊控制來優(yōu)化開關(guān)角;然后采用轉(zhuǎn)矩分配方法來應(yīng)對換相時轉(zhuǎn)矩脈動大的問題,并對不同轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)進(jìn)行對比分析,最后選擇余弦轉(zhuǎn)矩分配函數(shù);由于SRM在啟動時速度響應(yīng)慢,轉(zhuǎn)矩脈動很大,本文研究了轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)控制方法,將其用于SRM調(diào)速系統(tǒng)中得到PI參數(shù)自適應(yīng)雙閉環(huán)控制方法,設(shè)計了轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器,計算出他們的PI參數(shù)。最后在MATLAB仿真環(huán)境下完成了系統(tǒng)的仿真研究。本文最后搭建了SRM的硬件實驗平臺,完成了以dsPIC33FJ32MC204為控制核心的硬件電路設(shè)計。在硬件平臺的基礎(chǔ)上,完成了軟件部分的設(shè)計。綜合對比仿真結(jié)果和實驗結(jié)果,本文的控制方法在一定程度上能夠抑制轉(zhuǎn)矩脈動,具有良好的調(diào)速性能。
【關(guān)鍵詞】：開關(guān)磁阻電機(jī) 模糊控制 開關(guān)角優(yōu)化 轉(zhuǎn)矩分配 PI參數(shù)自適應(yīng) 轉(zhuǎn)矩脈動 dsPIC33FJ32MC204
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM352;U469.72
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-16
• 1.1 課題背景及意義11
• 1.2 國內(nèi)外電動汽車發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢11-12
• 1.3 電動汽車電機(jī)調(diào)速控制的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢12-13
• 1.4 電動汽車開關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)13-15
• 1.4.1 電動汽車開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動調(diào)速系統(tǒng)研究現(xiàn)狀13
• 1.4.2 電動汽車開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動調(diào)速系統(tǒng)研究方向13-15
• 1.5 論文主要內(nèi)容15-16
• 第二章 開關(guān)磁阻電機(jī)基本工作原理16-29
• 2.1 開關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的基本組成16-17
• 2.2 開關(guān)磁阻電機(jī)基本工作原理17-18
• 2.3 開關(guān)磁阻電機(jī)數(shù)學(xué)模型分析18-28
• 2.3.1 電路方程19-20
• 2.3.2 機(jī)械方程20
• 2.3.3 機(jī)電聯(lián)系方程20-22
• 2.3.4 SRM線性模型22-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第三章 開關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速控制方法研究與仿真29-65
• 3.1 SRM的控制方法29-32
• 3.1.1 APC方法29-31
• 3.1.2 CCC方法31
• 3.1.3 PWM控制方法31-32
• 3.2 SRM轉(zhuǎn)矩脈動抑制分析32-35
• 3.2.1 SRM轉(zhuǎn)矩脈動來源分析32-33
• 3.2.2 SRM轉(zhuǎn)矩脈動抑制分析33-35
• 3.3 基于模糊控制的SRM開關(guān)角優(yōu)化研究35-43
• 3.3.1 開通角優(yōu)化研究35-37
• 3.3.2 關(guān)斷角優(yōu)化研究37-38
• 3.3.3 模糊控制簡介38
• 3.3.4 模糊控制器結(jié)構(gòu)38
• 3.3.5 確定各變量的基本論域38
• 3.3.6 確定模糊語言變量38-39
• 3.3.7 確定各變量的隸屬度函數(shù)39-40
• 3.3.8 確定模糊語言規(guī)則40-42
• 3.3.9 解模糊化42-43
• 3.4 轉(zhuǎn)矩分配控制策略研究43-49
• 3.5 SRM PI參數(shù)自適應(yīng)轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)控制方法研究49-54
• 3.5.1 電流調(diào)節(jié)器的設(shè)計49-52
• 3.5.2 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計52-54
• 3.6 SRD調(diào)速系統(tǒng)仿真模型54-64
• 3.6.1 概述54-55
• 3.6.2 功率變換器55
• 3.6.3 角度轉(zhuǎn)換模塊55-56
• 3.6.4 換相控制模塊56
• 3.6.5 模糊開關(guān)角仿真模塊56-57
• 3.6.6 轉(zhuǎn)矩分配模塊57
• 3.6.7 PI參數(shù)自適應(yīng)模塊57-58
• 3.6.8 總體仿真圖58-59
• 3.6.9 仿真結(jié)果分析59-64
• 3.7 本章小結(jié)64-65
• 第四章 控制系統(tǒng)軟硬件設(shè)計65-82
• 4.1 硬件設(shè)計65-77
• 4.1.1 主控制部分設(shè)計65-67
• 4.1.2 功率變換器設(shè)計67-73
• 4.1.3 傳感器電路設(shè)計73-75
• 4.1.4 電源設(shè)計75-77
• 4.2 軟件設(shè)計77-81
• 4.2.1 整體軟件設(shè)計77-78
• 4.2.2 系統(tǒng)初始化程序78-79
• 4.2.3 系統(tǒng)運行程序79-81
• 4.3 本章小結(jié)81-82
• 第五章 系統(tǒng)調(diào)試與結(jié)果分析82-89
• 5.1 系統(tǒng)調(diào)試過程82-84
• 5.2 實驗結(jié)果分析84-88
• 5.2.1 電流分析84-85
• 5.2.2 轉(zhuǎn)速分析85-87
• 5.2.3 電機(jī)效率87
• 5.2.4 電機(jī)噪聲87-88
• 5.3 本章小結(jié)88-89
• 第六章 總結(jié)與展望89-91
• 6.1 全文總結(jié)89-90
• 6.2 研究工作展望90-91
• 致謝91-92
• 參考文獻(xiàn)92-96
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果96-97

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2 ，

本文編號：598388