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《開關(guān)磁阻電機控制策略》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、.開關(guān)磁阻電機控制策略研究摘要:開關(guān)磁阻電機驅(qū)動系統(tǒng)(SRD)是近20年得到迅速發(fā)展的一種交流調(diào)速系統(tǒng)。其結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、效率高和成本較低等優(yōu)點而具有相當?shù)母偁幜?。本文首先介紹了開關(guān)磁阻電機控制策略的研究現(xiàn)狀和趨勢,推導了開關(guān)磁阻電機的數(shù)學模型,然后詳細介紹了兩步換相控制、基于轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)的轉(zhuǎn)矩控制、智能控制、直接瞬時轉(zhuǎn)矩控制等控制策略。又基于Matlab/Simulink仿真驗證了開通角、關(guān)斷角對電機電流轉(zhuǎn)矩的影響,最后得出以轉(zhuǎn)矩為控制對象的新型控制策略仍將進一步發(fā)展。關(guān)鍵詞:開關(guān)磁阻電機;轉(zhuǎn)矩分配函數(shù);直接瞬時轉(zhuǎn)矩控制;ControlMethodofSwitchRel
2、uctantMotor‘Abstract:Switchedreluctancemotordrivesystem(SRD)isakindofacspeedregulatingsystemwithnearly20yearsrapiddevelopment.Itssimplestructure,reliableoperation,highefficiencyandlowcostadvantagesarequitecompetitive.Thisdissertationfirstintroducestheresearchstatusandthecontrolstrategyofthe
3、switchedreluctancemotortrend,themathematicalmodeloftheswitchmagnetoisdeduced,andthenintroducedthetwo-stepcommutationcontrol,basedonthetorquedistributionfunctionoftorquecontrol,intelligentcontrol,directinstantaneoustorquecontrolandsoon.AndbasedontheMatlab/Simulink,theinfluenceoftheopeningAng
4、le,shutofftheAngletothemotortorquewereverified,finallyconcludedthatthenewcontrolstrategywillcontinuetodevelopfurtherwiththetorqueastheobject.Keywords:switchedreluctantmotor;torquesharefunction;directinstantaneoustorquecontrol(DITC)..1引言開關(guān)磁阻電機結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、堅固耐用、可靠性高;調(diào)速范圍寬和啟動性能優(yōu)[1-3]。但是由于其雙凸極結(jié)構(gòu)和其
5、高度非線性,造成了開關(guān)磁阻電機控制的復雜性,制約了其在一定領域中的應用。本文先介紹了開關(guān)磁阻電機的相關(guān)背景,推導了開關(guān)磁電機的數(shù)學模型,然后詳細介紹了兩步換相控制、基于轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)的轉(zhuǎn)矩控制、智能控制、直接瞬時轉(zhuǎn)矩控制等控制策略。又基于Matlab/Simulink仿真驗證了開通角、關(guān)斷角對電機電流轉(zhuǎn)矩的影響。2開關(guān)磁阻電機控制策略的研究現(xiàn)狀與趨勢2.1開關(guān)磁阻電機控制策略的研究現(xiàn)狀開關(guān)磁阻電機驅(qū)動系統(tǒng)(SRD)以其結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、效率高和成本較低等優(yōu)點而具有相當?shù)母偁幜Α5荢RM是雙凸極結(jié)構(gòu),且為了獲得較好出力,常常需要被設計得較飽和,導致了SRM的電磁特性呈高度非線
6、性,難以用一個精確的數(shù)學表達式來描述。作為一種新型調(diào)速驅(qū)動系統(tǒng),其技術(shù)涉及到電機學、微電子、電力電子、控制理論等眾多學科領域,加之其復雜的非線性特性,導致研究的困難性。從目前的發(fā)展水平來看,無論在理論上還是在應用上都存在不少問題,有待進一步的研究與完善[1-3]。開關(guān)磁阻電機調(diào)速控制參數(shù)多,決定了它有靈活多樣的控制方法。根據(jù)改變控制參數(shù)的不同方式,SRM有角度位置控制(AngularPositionControl,簡稱APC)、電流斬波控制(CurrentChoppingControl,簡稱CCC)等控制模式。早期的控制策略主要以線性模型為基礎,結(jié)合傳統(tǒng)PI或PID控制器運用
7、上述控制模式,采用前饋轉(zhuǎn)矩或電流控制、反饋轉(zhuǎn)速控制[4-7]。目前,隨著各種控制理論在傳統(tǒng)電機調(diào)速系統(tǒng)中應用的研究日益成熟,很多學者開始把一些先進的控制方法應用在SRD系統(tǒng)中,可部分解決開關(guān)磁阻電機調(diào)速系統(tǒng)的非線性、多變量、強耦合等問題,但距實際的應用還有一定的距離。現(xiàn)有的控制策略從考慮轉(zhuǎn)矩脈動抑制出發(fā),控制對象多是電機瞬時轉(zhuǎn)矩。除了基本的角度位置控制和電流斬波控制,主要有基于換相過程的轉(zhuǎn)矩控制策略、基于轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)的控制策略、智能控制、直接瞬時轉(zhuǎn)矩控制等控制策略。基于換相過程的轉(zhuǎn)矩控制策略該控制策略通