新型雙通道磁通切換永磁電機(jī)容錯控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著微特電機(jī)在工業(yè)、航空、軍事等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，電機(jī)及其驅(qū)動系統(tǒng)的可靠性問題引起了廣泛關(guān)注。磁通切換永磁（flux-switching permanent-magnet，F(xiàn)SPM）電機(jī)是一種新型定子永磁無刷電機(jī)，具有高功率密度、高效率等優(yōu)點。因此，本文提出了一種可用于容錯運(yùn)行的冗余式磁通切換永磁電機(jī)及其控制系統(tǒng)。在對其進(jìn)行電磁特性分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合電機(jī)特性，從實現(xiàn)容錯控制的角度出發(fā)，設(shè)計了基于TMS320F2812的數(shù)字控制器；對雙通道

2、FSPM電機(jī)的穩(wěn)態(tài)性能、動態(tài)性能進(jìn)行了較為全面的研究，同時對電機(jī)及其驅(qū)動系統(tǒng)在常見故障情況下的運(yùn)行特性進(jìn)行了研究，仿真和實驗結(jié)果驗證了雙通道FSPM電機(jī)及其驅(qū)動系統(tǒng)具有良好的容錯性能，為FSPM電機(jī)以及其他定子永磁型電機(jī)（如磁通反向電機(jī)和雙凸極永磁電機(jī)）容錯性的深入研究奠定了基礎(chǔ)。 論文的研究內(nèi)容主要包括以下幾方面： 1）介紹了雙通道FSPM電機(jī)的基本工作原理，分析了其電機(jī)的靜態(tài)特性，分別建立了雙通道FSPM電機(jī)每個通道

3、在定子坐標(biāo)系以及轉(zhuǎn)子坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，從理論上驗證矢量控制的可行性。 2）在對雙通道FSPM電機(jī)反電動勢諧波分析及考慮輸出平滑轉(zhuǎn)矩的基礎(chǔ)上，得到了雙通道FSPM電機(jī)的控制策略；同時，對微特電機(jī)及控制系統(tǒng)常見的故障進(jìn)行了詳細(xì)的分析，提出了主要故障的容錯控制方法。 3）利用仿真工具M(jìn)atlab及其子工具箱Simulink建立了雙通道FSPM電機(jī)正常、故障及容錯狀態(tài)下的仿真控制系統(tǒng)。對正常、故障及容錯狀態(tài)進(jìn)行了仿真研究。