本文選題：開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī) + 速度控制　； 參考：《杭州電子科技大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)作為新發(fā)展起來的調(diào)速電動(dòng)機(jī),近些年來受到了國(guó)內(nèi)外專家的普遍關(guān)注。由其組成的調(diào)速系統(tǒng)稱為開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng),是繼傳統(tǒng)交直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)之后新發(fā)展起來的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),目前在許多領(lǐng)域有著普遍的應(yīng)用并顯現(xiàn)出很高的優(yōu)勢(shì)。但是,因?yàn)殚_關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)特殊的雙凸極構(gòu)造特點(diǎn),磁路和電路的非線性、開關(guān)性,使開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的模型呈現(xiàn)出嚴(yán)重的非線性,無法用解析的方程來表示開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的模型信息。目前對(duì)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的高性能控制大都需要電動(dòng)機(jī)的模型信息,或者涉及到對(duì)開關(guān)角的優(yōu)化問題,這增加了開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的控制難度。本文首先通過對(duì)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的基本原理與基本理論的分析,引出了開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)控制方法,通過大量的文獻(xiàn)介紹了開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)高性能控制和低性能控制的實(shí)現(xiàn)過程。其中,對(duì)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)高性能的控制包括轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的抑制和參數(shù)最優(yōu)化的計(jì)算,這些方法大都需要利用開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)模型,而且需要涉及到開關(guān)角的優(yōu)化問題,這大大限制了開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用。然后,針對(duì)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的速度控制問題,本文給出了一種新穎的電流分配方法。借鑒交流電動(dòng)機(jī)坐標(biāo)變換的思想,將開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的給定電流進(jìn)行坐標(biāo)變換,然后再進(jìn)行一系列的數(shù)學(xué)運(yùn)算,可以獲得開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)各相的參考控制電流。利用所獲得各相參考控制電流可以實(shí)現(xiàn)了開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)電流的閉環(huán)控制。該控制方法既沒有用到開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型,也沒有涉及開關(guān)角的運(yùn)算。采用Matlab/Simulink對(duì)電流分配方法進(jìn)行了仿真研究,仿真結(jié)果證明了該思路的可行性。最后,參考各國(guó)對(duì)于開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的研究思路,本文設(shè)計(jì)了一套基于電流分配方法的開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過程包括硬件電路的設(shè)計(jì)和軟件算法的實(shí)現(xiàn)。其中硬件電路包括以TI公司生產(chǎn)的數(shù)字信號(hào)處理器TMS320F2812PGFA為核心的控制芯片,以及各個(gè)驅(qū)動(dòng)電路,它們包括:整流電路、功率變換電路、電流采樣電路和光隔離和觸發(fā)電路等。另外,軟件設(shè)計(jì)包括開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)DSP控制算法的實(shí)現(xiàn)和上位機(jī)LabVIEW用戶操作界面兩部分。在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行了開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的速度控制實(shí)驗(yàn)研究,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了設(shè)計(jì)思路的正確性和有效性。
[Abstract]:As a newly developed speed regulating motor, switched reluctance motor (SRM) has been paid more and more attention by experts at home and abroad in recent years.The speed regulation system is called switched reluctance motor speed regulation system. It is a new motor drive system developed after the traditional AC / DC motor speed regulation system. At present, it has been widely used in many fields and has shown a high advantage.However, because of the special double salient pole structure of switched reluctance motor, the nonlinearity of magnetic circuit and circuit, the switching characteristic of switched reluctance motor, the model of switched reluctance motor presents serious nonlinearity.The model information of switched reluctance motor can not be represented by analytic equation.At present, the high performance control of switched reluctance motor requires the model information of the motor or the optimization of the switching angle, which increases the difficulty of the control of the switched reluctance motor.In this paper, the control method of switched reluctance motor is introduced by analyzing the basic principle and theory of switched reluctance motor, and the realization process of high performance control and low performance control of switched reluctance motor is introduced by a lot of literature.Among them, the high performance control of switched reluctance motor includes torque ripple suppression and parameter optimization calculation. Most of these methods need to use switched reluctance motor model, and need to involve the optimization of switching angle.This greatly limits the application of switched reluctance motors.Then, aiming at the speed control of switched reluctance motor, a novel current distribution method is presented in this paper.With reference to the idea of coordinate transformation of AC motor, the given current of switched reluctance motor is transformed by coordinate, and then a series of mathematical operations are carried out, and the reference control current of each phase of switched reluctance motor can be obtained.The closed-loop control of switched reluctance motor (SRM) can be realized by using the phase reference control current.Neither the mathematical model of switched reluctance motor nor the operation of switching angle are used in the control method.The method of current distribution is simulated by Matlab/Simulink. The simulation results show that the method is feasible.Finally, referring to the research ideas of switched reluctance motor in many countries, a set of experiment platform of switched reluctance motor speed regulation system based on current distribution method is designed in this paper.The realization of the system includes the design of hardware circuit and the realization of software algorithm.The hardware circuit includes a control chip based on the digital signal processor (TMS320F2812PGFA) produced by TI, and various driving circuits, which include rectifier circuit, power conversion circuit, current sampling circuit, optical isolation and trigger circuit, and so on.In addition, the software design includes the realization of DSP control algorithm of switched reluctance motor and the user interface of upper computer LabVIEW.The experimental research on the speed control of switched reluctance motor (SRM) is carried out on the experimental platform. The experimental results show that the design idea is correct and effective.
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM352;TP273

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本文編號(hào)：1764821