基于simulink四相开关磁阻电机速度控制系统仿真

《基于simulink四相开关磁阻电机速度控制系统仿真》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第31卷第1期长江科学院院报Vo1．31No．12014年1月JournalofYangtzeRiverScientificResearchInstituteJan．20l4DOI：10．3969／j．issn．1001—5485．2014．01．017基于Simulink的四相开关磁阻电机速度控制系统仿真孙会琴。刘志勇(1．河北工业大学电气工程学院，天津300401；2．国家电网新乐市供电公司，石家庄050700)摘要：针对开关磁阻电机具有转矩脉动大的缺点以及电动汽车的快速启、停等的驱动要求，在MATLAB(2010R

2、a)Simulink仿真环境下，应用模糊PID自整定控制策略，搭建了16／12极SRM及其控制系统模型，通过对控制策略的仿真，验证了所述方案的可行性。关键词：开关磁阻电机；模糊控制；PID控制；Simulink仿真中图分类号：TM352文献标志码：A文章编号：1001—5485(2014)01—0081—04市场上的电动车驱动电机多采用直流电机、交流感应电机和永磁无刷电机等。而随着电力电子技术、控制技术等的飞速发展，开关磁阻电动机调速系统(SRD)越来越受到人们的关注。相比其它电机，开电关磁阻电机(SRM)构造简单，定、

3、转子均为凸极齿槽结构。其转子上无任何绕组，因此转子上没有铜耗，且转子非常坚固，适合于高速运行¨。SRM起动转矩大，低速时为恒转矩输出，高速时为恒功率输出，与车辆负载的特性相一致，非常适合于电动汽车领域。本文在Simulink环境中，对16／12极SRD及其系统进行了建模，并针对所提出的控制策略进行了图116／12极开关磁阻电机定／转子结构示意图Fig．1Structureof16／12SRMstator／rotor仿真研究，结果真实反映了SRM的工作情况，验证了此种系统及控制策略的优越性。(，Ii)=L(0)，。电磁转矩

4、：O116／12开关磁阻电动机数学模型／L／L23、、=毳图1为SRM的结构图，图中为A相的绕组形式；其运行原理同其它电磁式机电装置相似，同样遵循电磁感应定律、全电流定律、能量守恒定律以及牛2SRD调速系统顿定律l2J。根据以上定律，可以写出四相16／12极SRM一SRD调速系统主要由SRM电机、驱动电路、控相的电压平衡方程J：制电路、功率变换电路、转子位置检测和电流检测电路等组成，如图2所示-51。SRM电机本体如图1，：+Rill，：{l，2'3，4t。(1)这里不再阐述。功率变换器是开关磁阻电动机运行式中：为相绕组

5、电压；R为相绕组电阻；，为相绕时能量的供给者，是连接电源和电动机的开关部件。组电流；为相绕组磁链；0为转子位置角。控制器综合处理位置检测器、电流检测器提供的转忽略磁路饱和及互感的影响，SRM一相磁通方子位置、速度和电流等反馈信息及外部输入的命令，程：通过分析决定采用何种控制策略，进而向功率转换收稿日期：2012—10—16：修回日期：2013—03—31基金项目：河北省科技厅软科学计划项目(13455204D)作者简介：孙会琴(1973一)，女，河北保定人，副教授，主要从事开关磁阻电机的优化设计及其智能控制的研究，(电话

6、)13833139796(Fg-7：信箱)shqczx@hebust．edu．cn。82长江科学院院报值，该角度通过2个比较器与开通角alfa和关断角beta比较，当≥alfa或≤beta时输出1，否则为0，实现转子位置的给定。图2SRD调速系统结构框图Fig．2BlockdiagramoftheSRDspeedcontrolsystem3模糊PID控制器的建立器发出命令，达到控制SRM电机运行的目的。模糊控制与传统控制不同，其控制规则不是通2．1开关磁阻电机建模过被控系统的表达式制定，而是通过人的大量实践SimPowe

7、rSystems系统的SRM模型只支持6／4，经验和大量总结以及直觉制定的。其中大量的实践8／6，10／8三种类型的SRM。本文在定／转子8／6极经验、大量总结以及直觉，我们有时称为专家经验。开关磁阻电机基础上进行了改进。搜索文件power—模糊控制系统主要包括模糊集合、模糊逻辑、推理和lib．mdl，去掉文件只读属性并打开，然后双击鼠标实现等几个方面。通过人观察的量值与设定值的误左键打开MACHIN模块库，找到SwitchedReluc—差e和变化率e作为模糊控制的输入量，经过专家tanceMotor模块，选择File

8、．Save菜单，在出现的提经验推理、分析，对模糊控制器的控制量进行相示窗口中点击Unlock按钮，将锁定的库解锁，则刚应的调整，其关系为：U=F(E，E)。模糊控制实质打开的库可以修改了。鼠标右键点击SRM8／6模上是一种非线性的比例微分控制。本次设计采用二块，选EditMask项，进入模块的Mask编辑。点击维模糊