基于單邊矩陣變換器的無刷直流電機控制系統(tǒng)及其容錯算法.pdf

1、隨著航空工業(yè)的不斷發(fā)展，多電飛機的理念得到了越來越多的應用。而在多電飛機系統(tǒng)中，作為其動力裝置的航空特種電機及其驅(qū)動系統(tǒng)，也得到了眾多研究人員的注意。采用電機作為飛機飛行控制系統(tǒng)和作動系統(tǒng)的動力來源可以極大地簡化動力傳輸系統(tǒng)，去除大量的液壓管線，減輕飛機重量。但是，航空用的電機驅(qū)動系統(tǒng)需要滿足飛機對于安全、可靠性的嚴格要求。因此，選取一種可靠性高，容錯性能好的的電機驅(qū)動系統(tǒng)就變得非常重要。
　　本文首先分析了幾種常見電機的優(yōu)缺點，

2、并選取了無刷直流電機作為航空電機驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)動電機。在此基礎上，又分析了適用于無刷直流電機的變流器。常用的橋式整流電路由于需要體積龐大的直流穩(wěn)壓電容，在航空環(huán)境下可靠性受到嚴重影響;而采用新型單邊矩陣變換器供電，可以很好地適應航空環(huán)境的嚴苛要求。接下來提出了適用于單邊矩陣變換器的兩種電流滯環(huán)控制策略——SingleBand控制和DoubleBand控制。為了驗證控制算法的性能，使用Matlab/Simulink進行建模和仿真，得到了兩種

3、控制策略在多種轉(zhuǎn)速條件下的各相電流和轉(zhuǎn)矩曲線。
　　為了進一步提高電機驅(qū)動系統(tǒng)的可靠性，本文提出了一套適用于單邊矩陣變換器DoubleBand控制策略的新型容錯控制算法，可以在單個開關(guān)發(fā)生開路故障時，保證電機驅(qū)動系統(tǒng)仍然能夠輸出部分或全部轉(zhuǎn)矩，并進行了仿真驗證。
　　為了驗證仿真的正確性，依托dSPACE半實物實驗系統(tǒng)，搭建了基于單邊矩陣變換器的無刷直流電機驅(qū)動系統(tǒng)半實物實驗系統(tǒng)。采用真實的單邊矩陣變換器硬件電路，由dSPA