基于dsp的开关磁阻电机控制系统研究

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1、西安科技大学硕士学位论文基于DSP的开关磁阻电机控制系统研究专业名称：检测技术与自动化装置作者姓名：张石岩指导教师：黄向慧论文题目：基于DSP的开关磁阻电机控制系统研究专业：检测技术与自动化装置硕士生：张石岩（签名）指导教师：黄向慧（签名）摘要开关磁阻电机调速系统是一种兼具传统直流及交流调速系统优点的新型无级调速系统。但电机采用双凸极结构，导致电机产生磁路饱和、磁滞效应以及涡流等非线性因素，使电机运行过程中存在较为明显的转矩脉动，限制了其发展与应用。因此，对开关磁阻电机转矩脉动优化的研究具有非常重要的实际意义。本文采用直接转矩控制方

2、法来减小转矩脉动，首先分析了开关磁阻电机直接转矩控制的基本理论，阐明了建立电压空间矢量的准则，在此基础上，建立了开关磁阻电机直接转矩控制的Matlab/Simulink仿真模型。仿真结果表明直接转矩对转矩脉动抑制有较好的效果，但存在起动过程中定子电流峰值过大问题。采用电流斩波控制可以限制定子电流，但其转矩脉动较大，本文对电流斩波控制作出相应改进，并将电流斩波与直接转矩控制相结合，搭建仿真模型，结果表明电机在起动过程以及稳态过程中都有良好的性能。在仿真基础上，设计了开关磁阻电机控制系统硬件平台，包括电源模块、功率变换器模块、主控制器、电流检测模块以及位置检测模块

3、等，详细说明了各个模块的硬件电路及工作原理。完成了基于前后台系统的软件设计，分析介绍了控制算法程序及各个前台中断子程序。结合系统的硬件及软件设计，对各个模块进行相应的测试实验。电机起动及运行性能良好，为后续实验提供了基础。关键词：开关磁阻电机；直接转矩控制；电流斩波；转矩脉动研究类型：应用研究Subject：TheresearchofswitchedreluctancemotorcontrolsystembasedonDSPSpecialty：DetectionTechnologyandAutomationSystemName：ZhangShiyan(Sign

4、ature)Instructor：HuangXianghui(Signature)ABSTRACTSwitchedreluctancemotordrivesystemisanewtypeofsteplessspeedregulationsystemcombinesthetraditionaladvantagesofACandDCspeedcontrolsystem.However,duetomotorwithsalientstructure,resultinginnon-linearmotorsmagneticsaturationfactor,eddycurr

5、ent,hysteresiseffect,sothatthemotorisrunningtoproducelargetorqueripple,limitingitsdevelopmentandapplication.Therefore,ithasveryimportantpracticalsignificancefortheresearchofswitchedreluctancemotortorquerippleoptimization.Inthispaper,directtorquecontrolmethodtoreducetorqueripple,firs

6、tanalyzesthebasictheoryofswitchedreluctancemotordirecttorquecontrol,toclarifythecriteriafortheestablishmentofthevoltagespacevector,onthisbasis,theestablishmentofaswitchedreluctancemotordirectlyMatlab/Simulinksimulationmodeloftorquecontrol.Simulationresultsshowthatdirecttorquecaneffe

7、ctivelysuppresstorqueripple,butthepresenceofthestartingprocessofthestatorcurrentpeakistoolargeproblem.Currentchoppingcontrolcanlimitthestatorcurrentbutlargetorqueripple,formakingimprovementstothecurrentchoppingcontrolaccordingly,thecurrentchoppingwithacombinationofdirecttorquecontro

8、l,andestablishedthe