開關(guān)磁阻電機高性能驅(qū)動與控制系統(tǒng)研究.pdf

1、開關(guān)磁阻電機(Switched Reluctance Motor，SRM)調(diào)速系統(tǒng)隨著電力電子、計算機技術(shù)和先進控制理論的迅猛發(fā)展。SRM具有結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠及效率高等突出特點。但開關(guān)磁阻電機伺服系統(tǒng)是一個復雜的時變、非線性、強耦合系統(tǒng)，存在參數(shù)測量困難、建模精度不高、轉(zhuǎn)矩脈動和噪聲較大等問題。
　　 設(shè)計了完善的開關(guān)磁阻電機驅(qū)動、保護與電控系統(tǒng)，其中“功率電路看門狗”技術(shù)保障了大功率電機驅(qū)動電路的長期可靠、安全運行。建立了S

2、RM定子繞組的磁場靜態(tài)數(shù)學模型，提出了在定子繞組上施加電壓脈沖測量響應(yīng)電流，基于模型計算不同電流對應(yīng)的電感的脈沖電壓激勵電流遍歷響應(yīng)新方法。該方法基于SRM通用驅(qū)動控制電路，無需專用測量電路、完全復現(xiàn)了實際工況下電感動態(tài)特性、避免了模型偏差;實現(xiàn)了采用全域電感的準確測量，獲得SRM定子電感的含參3維數(shù)據(jù)。建立了定子電感-相繞組勵磁電流-轉(zhuǎn)子角位移之間非線性關(guān)系的CMAC（小腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）模型，并基于FPGA實現(xiàn)了該模型的高速硬件計算。

3、r>　　 傳統(tǒng)的PID控制器對于強非線性、強擾動系統(tǒng)難以達到理想的控制效果，本研究提出了一種基于擴張狀態(tài)觀測器(Extended State Observer,ESO)，針對模型存在不確定性的開關(guān)磁阻電機伺服系統(tǒng)，將模型不確定性和負載作為擾動，分別對兩個控制環(huán)設(shè)計擴張狀態(tài)觀測器，實時估計系統(tǒng)內(nèi)外的擾動，并進行補償，實現(xiàn)兩閉環(huán)之間的解耦。基于ESO設(shè)計開關(guān)磁阻電機自抗擾控制器，實現(xiàn)了了對轉(zhuǎn)速、電流、電磁轉(zhuǎn)矩高精度閉環(huán)控制，仿真和物理實驗