开关磁阻电机软特性调速系统的研究

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1、开关磁阻电机软特性调速系统的研究隋娜(控制理论与控制工程)白连平(教授)摘要开关磁阻电机调速系统具有结构简单、坚固、系统控制灵活、调速性能好、运行效率高、动态性能好等诸多优点，近二十多年来，国内外在开关磁阻电机及其调速系统研究方面发展迅速。但对于一些特殊的需求领域(如要求开关磁阻电机具有软的机械特性)，还未曾进行深入研究。．本文正是基于这一需求，以15KW三相开关磁阻电机为研究对象，对其软特性调速系统进行研究。本课题主要完成的工作有以下三部分：首先，深入研究了开关磁阻电机的基本特性与数学模型，从中得出了一种简便、实用的通过电流检测转矩的方法，然后通过大量实验与数

2、据分析，获取了开关磁阻电机的稳态转矩和电流的关系，并研究了在软特性要求下的负载变化与电流的关系，进一步可以根据负载得到相应的转速给定，为软特性实现奠定了基础。并对系统进行了实验测试，给出了软特性调速曲线，对曲线进行了分析。其次，设计了基于DSP56F803的开关磁阻电机调速系统通用的硬件电路，可以实现软特性调速控制、变角度控制、定角度电压斩波和电流上下限斩波控制。最后，通过基于C及汇编混合编程的控制软件，实现了软特性的控制算法，实现了软特性调节和转速闭环控制。并且实现了基于PCMaster软件的上位机可视化控制，可以在上位机上获取调速系统的电流和转速波形，可以在

3、线修改调速系统的参数和对电机进行实时控制。关键词：开关磁阻电机，调速系统，软特性SoftControlStudyforSwitchedReluctanceDriveSuiNa(ControlTheoryandEngineering)DirectedbyProfessorBAILian-pingAbstract111eSwitchedReluctanceMotorDrive(SRD)possessesIotsofmerits．suchassimpleconstruct，ruggedness，flexiblecontrol，goodspeedcontrolperfo

4、rmance，highefficieneiesandsatisfiedactiveperformance．Fortherecentdecade，theresearchonSRDdevelopsfast．ButtheresearchhavenotsetfootinsomespecialdomainswhichneedtheSRDactwithsoftmechanicalcharacteristic．SothedissertationfocusedontheresearchofsoftcharacteristicofSRD．inwhichaSRmotorofthre

5、ephases(12／8)withpowerof15KWistheresearchobject．Thisdissertationhasmainlyfinishedthreeparts：firstly,analyzestheoperatingprinciplesandmathematicmodelofSRM，providesasimpleandfeasibletorquedetectingmethodthroughcurrent．Thengetstherelationshipbetweenthetorqueandcurrentthroughlotsofexperi

6、ments，studiestherelationshipbetweenchangesofcurrentandloadsvarietyaccordingtothesoftcharacteristic，andgetsthespeedrequkedaccordingly,makesabaseofsoftcontrolofSRD．AlsodoesthesoftcontrolexperimentsonSRD，gainsandanalyzesthesoftcontrolcurve．Secondly,designsthegeneralhardwarecircuitofSRD，

7、whichcanachievethesoftcontrol，anglecontrol，voltagecontrolandlimitcurrentcontr01．Lastly,realizesthecontrolalgorithmsforsoRcontroIbythesoftwarebasedonthecombinationofCandassemblelanguage．Thesystemrealizesthesoftcontrolandspeedclosedloopcontr01．Alsodesignstherealtimedevelopmentofmaincom

8、puterapplica