开关磁阻电机调速系统智能控制策略的研究

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1、太原理l：大学硕十研究生学位论文开关磁阻电机调速系统智能控制策略的研究摘要开关磁阻电机调速系统以其结构简单、成本低廉、在较宽的调速范围内均具有高效率等诸多优点，成为普通交流传动系统和直流传动系统强有力的竞争者。但开关磁阻电机严重的非线性以及变参数特性增加了它的控制难度，传统的线性控制方法往往难以取得令人满意的效果。因此，对于开关磁阻电机调速系统智能控制策略的研究一直是近年来开关磁阻电机研究领域的热点之一。本文在深入分析国内外有关开关磁阻电机及其调速系统资料的基础上，将模糊逻辑控制应用于开关磁阻电机调速系统，并与传统PI控制进行了性能比较。在仿真的基础上，选用DSP控制芯片实现开关磁阻电机调速系

2、统的智能控制。本文首先简要介绍了开关磁阻电机及其调速系统的发展过程与研究现状，然后对开关磁阻电机及其调速系统的基本结构、工作原理和特点进行了较为详细的阐述。在对开关磁阻电机的基本理论进行充分研究的基础上，将传统的PI控制引入开关磁阻电机调速系统中，利用其原理简单、适应性强、鲁棒性强的特点对开关磁阻电机进行控制，并对相应参数进行优化，达到了较好的控制效果。但是由于PI控制固有的局限性使它的应用受到了限制。在众多的智能控制策略中，模糊控制系统具有较强的知识表达和推理能力，并且对控制对象模型的精确性要求不高，非常适合于开关磁阻电机调速系统的控制。因此本文着重研究了模糊逻辑控制在开关磁阻电机调速系统中

3、的应用。在此基础上应用Matlab／Simulink仿真环境建立了三相(6／4极)开关磁阻电机调速系统的动态仿真模型，并将模糊PI控制的仿真结果与传统PI控制、模糊控制的仿真结果进行了比较，得出的结论是：采用模糊PI控制的开关磁阻电机调速系统的适应性更强、稳定性更好，控制精度、T太原理1二大学硕十研究生学位论文速度及转矩特性均更令人满意。最后，通过分析开关磁阻电机的基本结构、运行和控制特性，并与常用控制方法进行比较，以DSP控制器为核心组成调速控制系统。该系统以TI公司的TMS320LF2407芯片为控制核心，低速时采用电流斩波，高速时采用电压PWM控制的控制策略。利用DSP内部的资源大大减少

4、了控制系统外围电路所需的元器件。系统中功率变换器的设计遵循结构匹配、效率高、控制方便的原则，在比较了多种功率变换器优缺点的基础上，采用了一种主开关器件最少的方案，使得设计成本低、控制简单、安全可靠。系统的软件设计采用模块化编程方法，从而增强了程序的可读性和易操作性。关键词：开关磁阻电机，智能控制策略，PID，模糊控制，系统仿真太原理J。大学硕十研究生学位论文THERESEARCHONINTELLIGENTCoNTROLSTRATEGYoFSWITCHEDRELUCTANCEMOTORDRIVESYSTEMABSTRACTDuetoitssimpleconstruction，lowcostand

5、highefficiencyinthebroadrangeofspeed，switchedreluctancemotordrivesystemhasbecomethepowerfulcompetitoragainstthetraditionalACandDCdrivesystems．Butthestrongnonlinearelectromagneticcharacteristicofswitchedreluctancemotorincreasesitscontroldifficulty,andsatisfyingresultscan’tbeeasilyobtainedwithconventi

6、onalmethods。Sothestudyofintelligentcontrolstrategiesforswitchedreluctancemotordrivesystemisfocusedinthefieldofswitchedreluctancemotorsinrecentyears．Basedonathoroughanalysisofswitchedreluctancemotordrivesystemmaterialsofhomeandabroad．Thispaperappliesfuzzylogiccontroltoswitchedreluctancemotordrivesyst

7、em，andcomparestheperformanceofswitchedreluctancemotordrivesystemwithtraditionalPIcontrol，TheintelligentcontrolofswitchedreluctancemotordrivesystemhascometruebyusingDSPcontrolchiponthesimulatedfoundati