開關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)輸出電壓優(yōu)化控制與仿真

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1、第32卷第08期計(jì)算機(jī)仿真2015年08月文章編號:1006—9348(2015)08—0108—05開關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)輸出電壓優(yōu)化控制與仿真韓建定1,張東升1,張舒心2(1.空軍工程大學(xué)航空航天工程學(xué)院,陜西西安710038;2.東北電力大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院。吉林吉林132012)摘要:研究開關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)輸出電壓優(yōu)化控制。針對負(fù)載和轉(zhuǎn)速變化引起較大的輸出電壓脈動(dòng)的問題,傳統(tǒng)控制方法的調(diào)節(jié)精度不高。為解決上述問題,提出了模糊滑模控制方法,分析輸出電壓脈動(dòng)的多種原因,考慮了多種變量對輸出電壓的影響,建立了模糊滑??刂破髋c傳統(tǒng)的角度控制結(jié)合的調(diào)壓控制系統(tǒng)模型。仿真結(jié)果表明,改進(jìn)方法解決了模型中滑模增益

2、的選取困難的問題,提高了調(diào)壓控制系統(tǒng)的精度,比經(jīng)典的PID控制以及傳統(tǒng)滑??刂聘行У匾种屏穗妷好}動(dòng)。關(guān)鍵詞:開關(guān)磁阻發(fā)電機(jī);電壓優(yōu)化;電壓脈動(dòng);模糊滑??刂浦袌D分類號:TP391.9文獻(xiàn)標(biāo)識碼:BOutputVoltageOptimalControlandSimulationofSwitchedReluctanceGeneratorHANJian—din91,ZHANGDong—shen91,ZHANGShu—xin2(1.AeronauticsandAstronauticsEngineeringCofiege,AirForceEngineeringUniversity,Xi’anSh

3、anxi710038,China;2.CollegeofAutomationEngineering,NortheastDianliUniversity,JilinJilin132012,China)ABSTRACT:ThispaperstudiesoptimalcontrolofoutputvoltageforSwitchedReluctanceGenerator.Afu=yslidingmodecontrolmethodispresentedfortheproblemsofoutputvoltagetipplecausedbyloadandspeedchangingandlowregu

4、lationaccuracyoftraditionalcontrolmethods.Variousfactorsaffectingtheoutputvoltagetipple眥analysedandvariousvariablesaffectingtheoutputvoltageareconsidered.ThevoltagecontrolsystemmodeloffuzzyslidingmodeeontroHercombinedwithanglecontrolisestablished.Thesimulationresultsshowthatthismethodsolvesthedif

5、ficultproblemofselectingslidingmodegainandimprovestheprecisionofthismodel,andismoreeffectiveinrestrainingvoltageripplethantheclassicalPIDcontrolandtraditionalslidingmodecontr01.KEYWOImS:Switchedreluctancegenerator(SRG);Voltageoptimal;Voltageripple;Fuzzyslidingmodecontrol1引言開關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)(SwitchedRelucta

6、nceGenerator,SRG)的結(jié)構(gòu)簡單、耐高溫、適合高轉(zhuǎn)速、發(fā)電量大等優(yōu)點(diǎn)?決定了其成為當(dāng)今發(fā)展迅速的多電飛機(jī)(MoreElectricAircraft,MEA)、全電飛機(jī)(AllElectricAircraft,AEA)中(如F一35)的電源系統(tǒng)的首選對象呤J。但是,開關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)在突加減負(fù)載、轉(zhuǎn)速的情況下或在惡劣環(huán)境的干擾下存在輸出電壓脈動(dòng),電壓脈動(dòng)的存在會降低發(fā)電品質(zhì)以及影響電機(jī)本體的性基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(61074007);陜西省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2012JM8016)收稿日期:2014—11一05修回13期:2014—12-25---——108.---——能。

7、因此,SRG電壓脈動(dòng)抑制問題是提高SRG發(fā)電品質(zhì)舊J的關(guān)鍵問題,也成為了SRG在航空領(lǐng)域推廣應(yīng)用中亟待解決的技術(shù)難題。目前,國內(nèi)外學(xué)者對開關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)輸出電壓脈動(dòng)抑制研究取得的一些成果主要有:開關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)的主功率電路的改進(jìn)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化H≈J、基于電流分布函數(shù)的控制策略M1和智能反饋控制器的優(yōu)化控制【_7。9。。文獻(xiàn)[4]通過設(shè)計(jì)的電容濾波器和電壓反饋調(diào)節(jié)器對輸出電壓進(jìn)行優(yōu)化控制,減少了輸出電壓諧波含量以及提高了系統(tǒng)動(dòng)、靜態(tài)特

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