【摘要】：電動(dòng)汽車(chē)是21世紀(jì)汽車(chē)行業(yè)的重要發(fā)展方向,而電機(jī)控制技術(shù)是電動(dòng)汽車(chē)的重要關(guān)鍵技術(shù),并已成為研究的熱點(diǎn)之一。開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)(SRM)是一種新型特種電機(jī),具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,造價(jià)低廉,易于調(diào)速,容錯(cuò)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),已逐漸被應(yīng)用于民用產(chǎn)品、電動(dòng)汽車(chē)和航天航空等領(lǐng)域。然而,傳統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)的位置傳感器檢測(cè)電路會(huì)使SRM體積變大,增加附加的機(jī)械結(jié)構(gòu),降低電機(jī)控制的可靠性及電機(jī)的應(yīng)用范圍,同時(shí)位置傳感器的使用也會(huì)提高了整個(gè)系統(tǒng)的成本�；跓o(wú)位置傳感器的SRM電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)卻有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),如無(wú)位置傳感器的使用能提高電動(dòng)汽車(chē)的容錯(cuò)性。因此,本文主要研究應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)的無(wú)位置傳感器的SRM驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),并設(shè)計(jì)了基于SRM的非線性特性的非線性狀態(tài)觀測(cè)器及基于反步法的非線性速度控制器。SRM具有雙凸極結(jié)構(gòu)和高階、強(qiáng)耦合、強(qiáng)非線性等特點(diǎn)。本文考慮SRM的強(qiáng)非線性特性,利用MATLAB/Simulink工具箱中已有三相6/4結(jié)構(gòu)SRM樣機(jī)及有限元軟件分析所得樣機(jī)數(shù)據(jù)建立的SRM非線性磁鏈模型,并利用查表法建立了三相12/8結(jié)構(gòu)SRM非線性模型。針對(duì)無(wú)位置傳感器SRM驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),以SRM非線性磁鏈模型為基礎(chǔ),根據(jù)SRM狀態(tài)方程設(shè)計(jì)了非線性狀態(tài)觀測(cè)器,并利用Lyapunov穩(wěn)定性理論證明了其穩(wěn)定性。其中,通過(guò)可測(cè)量的定子電流和電壓信息作為非線性狀態(tài)觀測(cè)器的輸入,從而估算出轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速,并引入高頻脈沖注入法作為無(wú)位置傳感器的啟動(dòng)方案。此外,本文基于Lyapunov理論設(shè)計(jì)了SRM的反步法速度控制器,并在MATLAB軟件中利用Simulink工具箱建立了基于無(wú)位置傳感器的SRM的整體控制系統(tǒng)模型,就以上研究進(jìn)行了仿真模擬。仿真結(jié)果表明,本文所設(shè)計(jì)的非線性反步法控制器具有良好的調(diào)速性能,非線性狀態(tài)觀測(cè)器也能較好估計(jì)出轉(zhuǎn)子的相對(duì)位置,且轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩針對(duì)不確定干擾具有較強(qiáng)的魯棒性和穩(wěn)定性。根據(jù)已有的實(shí)驗(yàn)樣機(jī)設(shè)計(jì)了SRM驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的各軟硬件模塊,利用RT-LAB仿真平臺(tái)對(duì)搭建的SRM驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行快速控制原型試驗(yàn),通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證了本文設(shè)計(jì)的SRM驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的無(wú)位置傳感器控制策略方案的可行性。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TM352;U469.72
【圖文】：

圖 2-1 三相 6/4 結(jié)構(gòu)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī) 圖 2-2 四相 8/6 結(jié)構(gòu)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)2.2 SRM 的基本工作原理SRM 與一般傳統(tǒng)電機(jī)的工作原理有著本質(zhì)的不同，SRM 的磁通沿令磁阻最小路閉合，從而產(chǎn)生切向磁拉力運(yùn)行工作，即“磁阻最小原理”；由于傳統(tǒng)電機(jī)凸上有永磁體或者集中繞組，傳統(tǒng)電機(jī)是靠定、轉(zhuǎn)子繞組或永磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)間

圖 2-1 三相 6/4 結(jié)構(gòu)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī) 圖 2-2 四相 8/6 結(jié)構(gòu)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī) SRM 的基本工作原理SRM 與一般傳統(tǒng)電機(jī)的工作原理有著本質(zhì)的不同，SRM 的磁通沿令磁阻最小閉合，從而產(chǎn)生切向磁拉力運(yùn)行工作，即“磁阻最小原理”；由于傳統(tǒng)電機(jī)凸

圖 2-1 三相 6/4 結(jié)構(gòu)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī) 圖 2-2 四相 8/6 結(jié)構(gòu)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī) SRM 的基本工作原理SRM 與一般傳統(tǒng)電機(jī)的工作原理有著本質(zhì)的不同，SRM 的磁通沿令磁阻最小閉合，從而產(chǎn)生切向磁拉力運(yùn)行工作，即“磁阻最小原理”；由于傳統(tǒng)電機(jī)凸

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 董富紅,沈艷霞,紀(jì)志成;永磁無(wú)刷直流電機(jī)無(wú)位置傳感器估計(jì)方法綜述[J];微電機(jī)(伺服技術(shù));2003年05期

2 陳志勇,高海歐;無(wú)位置傳感器的方波驅(qū)動(dòng)無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)[J];科技資訊;2005年22期

3 李翠萍;王新生;高陽(yáng);;無(wú)位置傳感器永磁同步電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)[J];微特電機(jī);2007年12期

4 文宇良;張朝陽(yáng);劉雄;何亞屏;許峻峰;;基于無(wú)位置傳感器的永磁同步電機(jī)帶速度重新投入控制算法研究[J];大功率變流技術(shù);2012年03期

5 何棟煒;彭俠夫;周結(jié)華;;一種改進(jìn)的永磁同步電機(jī)無(wú)位置傳感器直接轉(zhuǎn)矩控制[J];福州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年S1期

6 文永明,沈傳文,蘇彥民;基于無(wú)位置傳感器的永磁電機(jī)控制技術(shù)綜述[J];微電機(jī)(伺服技術(shù));2002年06期

7 李玉忍,謝利理,齊蓉,林輝;永磁同步電機(jī)無(wú)位置傳感器調(diào)速系統(tǒng)的研究[J];西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2003年04期

8 韓則胤;鄧志奇;陳陽(yáng)生;;車(chē)用空調(diào)系統(tǒng)中無(wú)位置傳感器技術(shù)的應(yīng)用[J];機(jī)電工程;2010年06期

9 劉寧莊;李中軍;劉華旭;;一種帶通濾波器在無(wú)位置傳感器轉(zhuǎn)子檢測(cè)中的應(yīng)用[J];微電機(jī);2014年04期

10 李先祥,羅中良,徐小增,肖紅軍;無(wú)位置傳感器的永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)[J];蘭州大學(xué)學(xué)報(bào);2005年04期

相關(guān)會(huì)議論文 前7條

1 王欽恒;費(fèi)浙平;;三相無(wú)刷無(wú)位置傳感器電機(jī)在硬盤(pán)中的應(yīng)用[A];第七屆中國(guó)小電機(jī)技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2002年

2 鄒積濤;白山;劉一恒;;潛油式永磁同步直線抽油機(jī)無(wú)位置傳感器控制系統(tǒng)研究[A];2008中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)電力電子學(xué)會(huì)第十一屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2008年

3 梁業(yè)庭;;一種新型無(wú)位置傳感器算法的實(shí)現(xiàn)[A];湖北省電工技術(shù)學(xué)會(huì)、武漢電工技術(shù)學(xué)會(huì)2013年度學(xué)術(shù)年會(huì)、第五屆“智能電網(wǎng)”暨“電機(jī)能效提升”發(fā)展論壇論文集[C];2013年

4 王斌;吳冬燕;;ACFO無(wú)位置傳感器變頻空調(diào)控制系統(tǒng)[A];中國(guó)制冷學(xué)會(huì)2005年制冷空調(diào)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2005年

5 石會(huì);陳志輝;;基于MC56F8013&EKF算法的無(wú)位置傳感器PMSM調(diào)速系統(tǒng)[A];2006中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)電力電子學(xué)會(huì)第十屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2006年

6 王進(jìn);;永磁無(wú)刷直流電機(jī)無(wú)位置感應(yīng)器控制策略現(xiàn)狀及趨勢(shì)[A];湖北省電工技術(shù)學(xué)會(huì)2004年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2004年

7 孫可;陳慧;;EPS用永磁同步電機(jī)無(wú)位置傳感器混合控制[A];面向未來(lái)的汽車(chē)與交通——2013中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集精選[C];2013年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 吳元元;高速永磁無(wú)刷直流電機(jī)電磁場(chǎng)理論以及無(wú)位置傳感器技術(shù)的研究[D];南京航空航天大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2755682