開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)（Switched Reluctance Motor，簡(jiǎn)稱SRM）作為一種新型調(diào)速電機(jī)，已在家用電器、航空工業(yè)以及電動(dòng)汽車等領(lǐng)域得到應(yīng)用，其調(diào)速系統(tǒng)（Switched Reluctance Motor Drive，簡(jiǎn)稱SRD）性能也在不斷提升。由于它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、系統(tǒng)可靠、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、起動(dòng)電流小和在較寬調(diào)速范圍內(nèi)能夠保持較高效率的優(yōu)點(diǎn)，所以為 SRD發(fā)展帶來(lái)了機(jī)遇。然而，SRM較多的控制參數(shù)和對(duì)不同的轉(zhuǎn)速需要不同控制策略的特性，

2、導(dǎo)致其控制方式復(fù)雜，優(yōu)點(diǎn)不易充分發(fā)揮。由于對(duì)它的研究起步較晚、發(fā)展較慢，且傳統(tǒng)交直流調(diào)速系統(tǒng)具有較大的市場(chǎng)慣性，從而導(dǎo)致SRD的應(yīng)用比較落后，因此開(kāi)展對(duì)SRD的應(yīng)用研發(fā)具有實(shí)用意義。速度作為主要性能指標(biāo)之一，是SRD應(yīng)用的關(guān)鍵所在，本文以提高速度性能為出發(fā)點(diǎn)，開(kāi)展硬件電路及控制系統(tǒng)軟件的相關(guān)設(shè)計(jì)研究。
　　本文以一臺(tái)7.5kW三相12/8級(jí)樣機(jī)為對(duì)象，介紹SRM基本工作原理、完整的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)不同精度要求分析線性模型、準(zhǔn)線性模型

3、下電機(jī)特性；以兩種模型為基礎(chǔ)分析斬波控制和角度位置控制方法，進(jìn)行調(diào)速控制算法分析和設(shè)計(jì)。在理論分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)調(diào)速控制系統(tǒng)的硬件電路，由功率變換器、主控器DSC、位置檢測(cè)電路、驅(qū)動(dòng)電路等模塊組成的能夠?qū)崿F(xiàn)基本功能和算法功能的電路板。在硬件平臺(tái)的基礎(chǔ)上，根據(jù)調(diào)速控制要求設(shè)計(jì)相應(yīng)軟件，給出了位置識(shí)別、速度計(jì)算、速度閉環(huán)控制、系統(tǒng)保護(hù)等編程思想和實(shí)現(xiàn)方法。針對(duì)實(shí)現(xiàn)調(diào)速功能的軟硬件設(shè)計(jì)難點(diǎn)，如，對(duì)傳統(tǒng)吸收電路無(wú)法有效吸收過(guò)流、短路時(shí)的尖峰電壓

4、的問(wèn)題，引入有源嵌位設(shè)計(jì)，以確保故障情況下功率管的安全關(guān)斷；對(duì)有位置傳感器SRM啟動(dòng)時(shí)易出現(xiàn)紊亂，而無(wú)法正常運(yùn)行的現(xiàn)象，采用任意初始位置無(wú)反轉(zhuǎn)啟動(dòng)方案，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的無(wú)反轉(zhuǎn)啟動(dòng)；對(duì)速度調(diào)節(jié)所面臨的非線性和變結(jié)構(gòu)問(wèn)題，采用變參數(shù)PID和積分分離的PID控制算法進(jìn)行調(diào)速控制。最后，依據(jù)本文所要解決的問(wèn)題以及調(diào)速控制的要求，依托所設(shè)計(jì)的硬件及軟件調(diào)速平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，所獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和波形，表明系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性和理論分析的正確性，為進(jìn)一步研究和實(shí)