开关磁阻电机反步控制方法的研究

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1、UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS论文题目开关磁阻电机反歩控制方法的研究学科专业机械制造及其自动化学号201221080113作者姓名肖勇指导教师戴跃洪教授独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中

2、作了明确的说明并表示谢意。作者签名：有表日期：hir年6月

3、日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名:导师签名：也曰期：2必年6月

4、曰分类号密级注1UDC学位论文开关磁阻电机反步控制方法的研究（题名和副题名）肖勇（作者姓名）指导教师戴跃洪教授机械电子工程学院电子科

5、技大学（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业机械制造及其自动化提交论文日期2015年5月5号论文答辩日期2015年5月11号学位授予单位和日期电子科技大学2015年6月答辩委员会主席范守文评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。RESEARCHONSWITCHEDRELUCTANCEMOTORBACKSTEPPINGCONTROLMETHODMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:Machinerymanufact

6、uringandautomationAuthor:XiaoYongAdvisor:Prof.DaiYuehongSchool:SchoolofMechatronicsEngineeringofUESTC摘要摘要开关磁阻电机(SwitchedReluctanceMotor,SRM)自问世以来，作为一种新型调速驱动系统，开关磁阻电机以其结构简单、低成本、高效率、优良的调速性能和灵活的可控性，愈来愈得到人们的认可和应用。已成功应用于在电动车用驱动系统、家用电器、工业应用、伺服系统、高速驱动、航空航天等众多领域中，成为交流电机调速系统、直流电机调速系统和

7、无刷直流电机调速系统的强有力竞争者。SRM固有的双凸极结构导致它在工作的过程中转矩脉动大，噪音问题突出，限制了其在很多精密场合的应用。它的双凸极结构、磁路的饱和性使其是一个多变量、非线性和强耦合的系统。为了降低SRM转矩脉动，目前已经开发出了很多种控制方法，比如：线性化控制、变结构控制、迭代学习控制、智能控制理论等。本文以三相6/4开关磁阻电机为研究对象，将反步控制器分别应用于速度环、转矩环和磁链环，提出了一种基于反步控制(BackSteppingControl,BSC)的开关磁阻电机控制方法，主要工作如下：首先，学习认识反步控制法的原理，了解一

8、般非线性、强耦合系统中反步控制器的特点和建立过程，分析反步控制法运用于开关磁阻电机调速系统中的可行性。其次，分析开关磁阻电机线性模型、准线性模型以及非线性模型之间的不同，选择准线性模型作为开关磁阻电机反步控制器的设计依据。接着建立电机的反步模型，根据反步模型依次设计速度反步控制器、转矩反步控制器和磁链反步控制器，将他们连接起来形成速度环和磁链环，对电机实行双环控制。最后，根据速度环提供的电压给定值选择电压PWM控制器，根据磁链环提供的给定电流值选择电流斩波控制器。于此完成开关磁阻电机反步控制器的设计。用MATLAB仿真模块分别建立开关磁阻电机反步

9、控制器模型、开关磁阻电机电流斩波控制器模型和开关磁阻电机直接转矩控制器模型，仿真结果对比表明此方案能够有效地减小转矩、磁链、电流脉动，鲁棒性强，达到了理论预期结果。本文研究对于SRM的应用推广具有重要意义。关键字:开关磁阻电机，反步控制，转矩脉动，直接转矩控制，鲁棒IABSTRACTABSTRACTSwitchedreluctancemotor(SRM)getmanypeople’srecognitionandapplicationasanewtypeofspeedcontrolsystemsinceitsadventforitssimplest

10、ructure,lowcost,highefficiency.SRMhasbeensuccessfullyappliedintheele