开关磁阻电动机新型控制策略研究

《开关磁阻电动机新型控制策略研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、河北工业大学硕士学位论文开关磁阻电动机新型控制策略研究摘要开关磁阻电动机(SwitchedReluctanceMotor，简称SRM)具有结构简单坚固、体积小、重量轻、工作可靠、制造成本低廉等诸多优良特性。由其组成的调速系统(SwitchedReluctanceMotorDrive，简称SRD)，是继异步电动机变频调速系统和直流电动机调速系统之后，又一极具发展潜力的新型调速系统。它集开关磁阻电动机、电力电子技术和控制技术为一体，不仅保持了交流异步电动机的结构简单、举固可靠和直流电动机可控性好的优点，而且还具有价格低、效率高、适应

2、力强等优点，显示出广阔的应用前景。本文以开关磁阻电动机作为电动执行器的执行元件为研究背景，着重对SRM运行特性及控制方法进行研究，提出了新的控制策略。文中首先对电动执行器及其执行电机进行了研究，指出选用开关磁阻电机作为执行驱动部件及将交流步进理论作为其控制策略的优势。在分析了SRM的结构和基本原理的基础上，研究了SRM的数学模型、转矩、绕组电流及各种控制方式，为SRM运行及选用控制策略的研究奠定理论基础。本文着重致力于把步进传动控制理论运用于SRM传动系统以实现增量运动，给出SRM的矩角特性及转矩星型图，提出微步控制思想，以克服

3、SRM转矩脉动和实现精确的位置伺服控制，并把这种新颖的运动控制方式应用到电动执行机构中去。此外，还提出了将电流滞环控制用于SRM来取得更好的控制效果。本文还对SRM无位置传感器技术进行了研究，提出基于SRM运动方程的在线调整的转子位置估算法，提高了位置估算精度及系统的可靠性。本文研究并设计了能实现SRM微步控制的功率变换器；并以TI公司的TMS320F240DSP为核心，设计了系统控制器，实现了电压PWM、电流检测、位置检测等功能。最后，采用MATLAB软件作为仿真工具，对系统建立了仿真分析模型，对系统的动静态性能进行了仿真分析

4、。以仿真作为参考，对系统进行实验研究。实验结果表明该电动执行器不仅结构简单、运行可靠、性能价格比高，而且动静态性能都大为改善，具有广阔的应用前景。关键词：丌关磁阻电动机，微步控制，直接转矩控制，无位置传感器，仿真，DSP开关磁阻电动机新型控制策略研究RESEARCHoFNoVELCoNTRoLSTRATEGYoFSRMABSTRACTSwitchedreluctancemotor(SRM)takesonthemeritssuchassimpleandtightnessstructure，smallfigureandweight，

5、highstabilization，lowcost，ete．Switchedreluctancedrivesystem(SRD)iSanewdrivesystemwithhighpotentialaftertheapplicationofACorDCmotordrivesystem．ItissupportedbySRM，powerelectronicsandcontroltechnology．SoithastheadvantageslikesimplestructureandhighstabilizationasACnlotor

6、drivesystemandtheadvantagesIikeeasytOcontrolasDCmotordrivesystem．Besidesthese，italSOhasitsownadvantagessuchaslowcost．hi曲efficiency，SOitwillpowercompetitionincommercialapplication．TotaketheapplicationofusingSRMaspowerelectricactuatorsmotorasitsresearchbackground．this血

7、esisanalyzesthecharacteristicandcontr01methodsofSRMandintroducessomenewcontrolstrategy．Firstly,thisthesisintrodueespowerelectricactuatorsanditsmotor．Secondly，itpointsouttheadvantagesofusingSRmotorandACstepmotioncontroltheory．Basedontheanalysisofthestructureandprincip

8、leofSRM．thisthesisstudiesthemathematicmodel．torque．wirecurrentandcontrolmethodsofSRMinordertoresearchofSRMcontr01strategY．Applingth